（4）选择正确的硬件电路功能模块；

（5）选择适当的软件，对各个功能模块进行软件设计；

（6）软件仿真调试，并验证各项功能是否正常。

1。3。2 实施方案

本论文主要分六个章节，各章节内容安排如下： 第一章为绪论，包括研究背景，阐述了目前故障诊断设备在国内外的发展状

况，并说明了是本论文研究和设计的主要内容和意义。 在第二章中主要介绍了汽车 CAN 总线特点，CAN 总线的技术规范和“多主

竞争总线仲裁”的通信原理。 第三章主要关于诊断仪的硬件设计。硬件系统应包括：基于单片机的 CAN

智能节点、数显系统、电源系统、多路信号采集和调理系统等。 第四章为软件程序设计，介绍了车载网络故障诊断仪的软件系统各部分功能

的实现，包括系统初始化、变量定义、按键处理、LCD 显示、CAN 通信等； 第五章主要是诊断系统的测试与试验，通过试用验证诊断仪开发的可靠性与

性能评估。

第六章为结论，分析总结设计过程中所遇到的问题与解决方法，思考是否还 有更好的实现方案，将来方便改进设计方案，设计出更出色的产品。

1。4 本章小结

本章首先阐述了本课题研究和设计的背景、内容以及意义，然后分析了课题 研究现状和车载网络故障诊断存在的问题，论证了基于 CAN 总线的车载网络故 障诊断仪研究与设计的必要性，然后对本文主要研究内容和论文结构安排进行了 概括性分析。

2 CAN 总线协议

车载网络故障诊断系统上的总线技术飞速的发展，到目前为止，用于故障诊 断系统通讯的总线有 J1850，与它对应的通信协议是 J2190；有 ISO9141-2，对应 的通信协议是 J1979；有 KWP2000，对应的通信协议是 KWP2000；还有 CAN， 相对应的通信协议是 SEA J1939[21]。本论文故障诊断仪的设计对象采用的是 J1939 协议，它是属于 CAN 总线技术的通讯，。本章是从 CAN 总线技术的特点 与通讯协议等方面来进行分析的。

2。1  CAN 总线定义

2。1。1  CAN 总线的基本概念

CAN 是 Controller Area Network 的缩写（以下称为 CAN），它是一个 ISO 国际标准化的通信协议，它的通讯方式是串行的。由于现在经济发展水平提高， 人们对车辆系统的要求也越来越高，包括车辆的安全性、舒适性、方便性等方面， 所以各种各样的电控单元以及用电设备被研究开发了出来。因为故障诊断系统对 于系统之间的通信在数据类型方面的要求不一样，同时，对于通信的可靠性方面 的要求也并不形同，因此导致了导线数量的不同。为了减少信号线的使用数量， 1986 年德国电气商博世公司第一次提出并研究开发出面向车载网络的 CAN 通 信协议。此后，通过 ISO11898 及 ISO11519 ，对 CAN 总线技术进行了标准化， CAN 总线技术如今在欧洲已是汽车网络的标准协议。

如今人们已经渐渐认同 CAN 总线的高性能和可靠性，并且 CAN 总线技术 被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。它的出现为分 布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。

2。1。2 CAN 总线的发展

CAN 总线技术是一种属于现场总线的范畴的技术，它是一种串行的通信网 络，它可以非常有效的支持分布式的控制系统。CAN 总线技术是在 20 世纪 80 年代被开发的，它是由德国博世公司开发的一种串行通信总线，是专门为汽车行 业准备的。CAN 总线技术不仅拥有高性能和高可靠性的优点，同时，它还具有 独特的设计，这些特点使得 CAN 总线技术越来越受人们的重视，与此同时，它 还被广泛地应用于诸多的领域。CAN 总线不仅可以在高速网络中任意搭配，他 是属于最高可达 1Mbps 的位速率的网络，它还可以在 50Kbps 网络中任意搭配，