2014汽车网络实验指导书..doc

车载网络与总线技术实验指导书 主编 严屹宏 适用专业： 车辆工程 上海电机学院 2014 年 11 月 汽车学院 实验指导书 目 录 前言································································2 实验一 编程入门、仿真调试···········································3 实验二 编程提高、并行 I/O 接口、中断·································6 实验三 MSCAN初始化编程与仿真调试· ·································11 实验四 MSCAN发送报文编程与仿真调试· ·······························14 1 汽车学院 实验指导书 前 言 一、 汽车网络实验教学的目的 随着汽车电子技术的发展， 越来越多的电子产品装载到汽车上， 极大地提高 了汽车的动力性和舒适性，同时也增加了车内布线的难度和成本。 CAN 属于总 线式串行通信网络，由于具有良好的可靠性、 实时性及灵活性， 已经成为国际标 准（ ISO11898），在汽车电子系统中得到了广泛的应用。目前在 CAN 系统设计 中，使用最多的是单片机外挂独立的 CAN 控制器，如恩智浦 NXP( 原 Philips)公 司的 PCA82C200、SJA1000 或 Intel 公司的 82526、82527 等芯片。本实验采用就是以飞思卡尔（ Freescale）的 16 位单片机 S12(X)为核心，通过 SOC 中片内外设 MSCAN （CAN 通信控制器）实现 CAN 总线系统中最重要的协议层。重点使学 生通过使用 CAN 通信控制器 MSCAN 理解数据链路层和物理信令子层并掌握其 实现方法。同时还兼顾进一步巩固对汽车总线的基础——汽车电子开发的相关理 论、技术的学习， 为车辆工程专业的高年级学生日后从事汽车网络、 汽车电子的 开发打下一定的基础。 本科程的实验使学生能够对汽车网络的概念、 特点有一定的认识， 学习汽车 网路的相关理论、方法和汽车网络开发教学系统的基本工作原理和相关软件的使 用方法。通过 S12(X)系列单片机及其 MSCAN 总线通信控制器，熟悉、掌握 CAN 总线节点的硬件与电路组成；熟悉微控制器集成开发环境 codewarrior 软件基本操作、理解由 C 语言编写软件工程的架构及其相关程序设计思想； 基本掌握 CAN 总线数据链路层通信协议的软件编程、仿真和调试方法；通过实验巩固、 进一步理解对汽车 CAN 总线的结构和原理。 二、实验注意事项 1、预习是做好实验的前提。在实验之前，应仔细阅读实验指导书，了解实验的目的、要求，掌握基本原理和主要实验步骤。 2、对实验装置和测试装置在未经了解以前，不要任意启动设备。 3、进入实验室必须严肃认真，集中精力，抓紧时间，分工合作，完成本实验内容。与本实验无关的一切设备，不准擅自启动。 4、实验完毕，应使实验设备处于正常关闭状态。 5、实验后应进行数据处理，结果分析，写好实验报告。 2 汽车学院 实验指导书 实验一 编程入门、仿真调试 一、实验目的 熟悉飞思卡尔 MCU 仿真与调试环境的安装和使用方法， 掌握 C 语言程序的 编辑书写规范，学习单片机 C 语言程序调试手段，进一步编制应用程序，体会 MCU 应用程序特点。熟悉算术逻辑处理、软件延时、并行 I/O （GPIO）等应用 程序编写技巧。 二、实验环境 CodeWarrior IDE 仿真调试软件 + S12（ X ）开发板套件 +计算机； 编程语言选择：单选 C 语言； 调试连接选择：硬件连接调试 (TBDML) ； 仿真调试器一端连接电脑背后 USB 接口，另一端插接核心板的 BDM 接口。 三、实验内容： CodeWarrior IDE 软件安装方法和嵌入式系统硬件知识的学习（略） 编辑、编译简单样本程序： 点亮一个 LED 灯。底板上的 8 个 LED 已接 B 口 8 位， B 口位输出低电平时点亮。熟悉 CodeWarrior IDE 的工程建立、菜单、 工具、窗口、状态等。 a. 程序初始化完毕后，从 main ( )函数开始运行，其他函数的执行都要通过 main( )函数的调用来实现；正确编辑好代码后，下载并打开 Debug 窗口。 仿真调试：分别利用单步、全速、停止、断点、复位等运行调试手段， 观察寄存器 A 、 B、 X 、Y 、PC、CCR 等的状态与变化。观察 FALSH 中指令地址和 RAM 中数据变化情况。通过在 Data1 窗口添加表达式、设置变量观察点，学习在 Sourse窗口分析程序远行的机制并验证