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第1章 概述1

1.1 汽车电工电子技术的发展2

1.1.1 汽车电工电子技术的发展历程2

1.1.2 汽车电工电子在整车系统中的地位3

1.2 单片机的基础知识3

1.2.1 单片机的概念和分类3

1.2.2 常见单片机的类型、特点和用途4

1.2.3 单片机的发展趋势6

1.2.4 单片机在汽车上的应用6

1.3 数制与编码7

1.3.1 数制7

1.3.2 编码8

1.3.3 几个术语10

第2章 MCS-51单片机内部结构和原理11

2.1 MCS-51单片机内部结构与封装11

2.1.1 MCS-51单片机基本结构及功能11

2.1.2 MCS-51单片机引脚分布及功能13

2.2 MCS-51单片机内部存储器15

2.2.1 程序存储器15

2.2.2 数据存储器16

2.3 MCS-51单片机I/O端口电路、时钟电路与工作方式20

2.3.1 MCS-51单片机I/O端口的结构及使用方法20

2.3.2 MCS-51单片机时钟电路23

2.3.3 MCS-51单片机工作方式24

第3章 MCS-51单片机指令系统与程序设计27

3.1 MCS-51单片机指令系统详解27

3.1.1 MCS-51单片机指令概述27

3.1.2 MCS-51单片机寻址方式28

3.1.3 MCS-51单片机指令功能30

3.2 MCS-51单片机汇编语言程序设计38

3.2.1 MCS-51单片机汇编语言及其特点38

3.2.2 MCS-51单片机汇编语言伪指令39

3.2.3 汇编程序设计步骤与基本结构41

3.2.4 常用子程序44

第4章 MCS-51单片机中断、定时系统及串行数据通信47

4.1 MCS-51单片机中断系统47

4.1.1 中断的概念47

4.1.2 MCS-51单片机中断源48

4.1.3 MCS-51单片机中断响应与服务51

4.2 MCS-51单片机定时器／计数器53

4.2.1 MCS-51单片机定时器／计数器的结构和工作原理53

4.2.2 MCS-51单片机定时器／计数器的工作方式54

4.3 MCS-51单片机串行数据通信57

4.3.1 MCS-51单片机串行数据通信的基本原理58

4.3.2 MCS-51单片机串行口控制寄存器与工作方式59

第5章 MCS-51单片机接口技术63

5.1 MCS-51单片机键盘接口技术63

5.1.1 独立式非编码键盘接口的实现63

5.1.2 矩阵键盘接口的实现65

5.2 MCS-51单片机显示器接口技术66

5.2.1 LED数码管显示接口66

5.2.2 LCD液晶显示接口68

5.3 MCS-51单片机与D/A、A/D转换器接口技术70

5.3.1 采用DAC0832芯片的D/A转换接口技术70

5.3.2 ADC0809芯片的A/D转换接口技术72

第6章 汽车单片机与电子控制单元74

6.1 汽车单片机74

6.1.1 摩托罗拉汽车单片机介绍74

6.1.2 英飞凌公司生产的8位单片机B5846876

6.1.3 西门子公司的80C517A单片机78

6.2 汽车电子控制单元79

6.2.1 ECU的作用79

6.2.2 ECU的结构80

6.2.3 ECU的可靠性85

6.3 玛瑞利单点电脑86

6.3.1 MC68HC11F1单片机86

6.3.2 玛瑞利单点电脑的硬件构成89

6.3.3 玛瑞利电脑的点火控制电路97

6.3.4 玛瑞利电脑的喷油控制电路99

6.3.5 玛瑞利电脑的怠速控制电路100

6.3.6 其他电路101

6.3.7 玛瑞利单点电脑典型故障剖析103

第7章 单片机项目实训106

项目实训1 单片机最小开发系统的设计制作106

项目实训2 Keil μVision3编译、仿真软件的安装及使用方法111

项目实训3 下载软件的安装及使用119

项目实训4 流水灯125

项目实训5 继电器控制127

项目实训6 交通灯128

项目实训7 音频输出130

项目实训8 查询式键盘134

项目实训9 4×4矩阵键盘136

项目实训10 8位LED显示器139

项目实训11 电子钟142

项目实训12 DS18B20温度传感器144

项目实训13 液晶显示器151

第8章 车载网络概述156

8.1 车载网络的发展历史156

8.1.1 车载网络产生的原因156

8.1.2 车载网络的发展历程157

8.2 车载网络的分类及其网络协议158

8.3 常用车载网络系统简介160

8.3.1 CAN160

8.3.2 LIN160

8.3.3 FlexRay161

8.3.4 MOST162

8.3.5 IEEE1394162

8.4 网络基础知识164

8.4.1 网络的概念164

8.4.2 网络的分类（以计算机网络为例）166

8.4.3 计算机网络体系结构167

8.4.4 局域网170

8.4.5 现场总线171

第9章 控制器局域网（CAN）174

9.1 CAN概述174

9.1.1 CAN的产生和发展174

9.1.2 CAN协议标准及其定义的网络结构175

9.2 CAN协议体系结构176

9.3 CAN总线数据链路层基本原理180

9.3.1 CAN传输数据的方式180

9.3.2 CAN的非破坏性按位仲裁规则188

9.3.3 CAN中的位填充190

9.3.4 CAN对错误的处理192

9.4 CAN总线物理层基本原理193

9.4.1 CAN总线的同步194

9.4.2 CAN总线节点与总线的连接198

9.5 CAN总线的管理与故障界定202

9.5.1 故障界定的概念202

9.5.2 故障界定的实现方法202

9.5.3 计数器的计数规则202

9.5.4 总线故障管理203

9.6 PHILIPS SJA1000 CAN控制器204

9.6.1 PHILIPS SJA1000 CAN控制器在ECU中的位置和作用204

9.6.2 硬件结构205

9.6.3 CAN控制模块SJA1000的简要说明206

9.6.4 SJA1000的两种工作模式207

9.6.5 BasicCAN模式下寄存器地址的分配207

9.6.6 复位模式209

9.6.7 控制寄存器（CR）211

9.6.8 命令寄存器（CMR）212

9.6.9 状态寄存器（SR）213

9.6.10 中断寄存器（IR）214

9.6.11 发送缓冲区列表215

9.6.12 接收缓冲区列表217

9.6.13 验收滤波器218

9.6.14 总线定时寄存器218

9.6.15 输出控制寄存器（OCR）220

9.6.16 时钟分频寄存器（CDR）223

9.7 SJA1000在CAN节点中的应用224

9.7.1 CAN节点的结构224

9.7.2 硬件构成225

9.7.3 CAN节点的基本工作过程229

9.7.4 中断237

9.8 通用CAN收发器PCA82C250/251239

9.8.1 方框图与引脚排列239

9.8.2 三种工作模式240

9.8.3 典型应用电路241

第10章 SAE J1939协议244

10.1 概述244

10.2 网络拓扑结构245

10.3 物理层246

10.4 数据链路层249

10.4.1 消息与帧的格式249

10.4.2 协议数据单元253

10.4.3 协议数据单元格式254

10.4.4 消息（报文）类型256

10.4.5 多帧传输机制261

10.4.6 源地址和参数群编号的分配过程261

10.5 网络层265

10.6 应用层266

10.6.1 通信参数的定义267

10.6.2 发动机通信与控制参数271

10.7 故障诊断281

10.7.1 诊断故障代码定义281

10.7.2 故障诊断状态灯283

10.7.3 诊断报文（DM）284

10.8 网络管理290

10.8.1 SAE J1939通信方式290

10.8.2 电控单元（ECU）的名称和地址292

10.8.3 节点地址分配293

第11章 其他车载网络296

11.1 LIN总线296

11.1.1 LIN总线概述296

11.1.2 LIN总线的主要特征297

11.1.3 LIN总线的结构与协议297

11.1.4 LIN的控制单元302

11.1.5 LIN总线系统的物理结构306

11.1.6 LIN总线在汽车上的应用306

11.1.7 LIN的防盗功能和自诊断功能308

11.2 MOST总线技术309

11.2.1 MOST总线概述309

11.2.2 MOST总线的主要特征及术语309

11.2.3 MOST总线的基本结构与原理311

11.2.4 MOST总线控制单元的内部结构313

11.2.5 MOST总线的环形结构316

11.2.6 MOST总线系统状态316

11.2.7 MOST总线在汽车上的应用318

11.2.8 MOST总线的诊断318

11.3 蓝牙技术320

11.3.1 蓝牙技术概述320

11.3.2 车载蓝牙系统的结构与原理321

11.3.3 蓝牙技术在车载免提系统中的应用323

11.3.4 蓝牙技术的诊断324

11.4 VAN总线324

11.4.1 VAN总线的发展324

11.4.2 VAN总线的结构325

11.4.3 VAN的物理层329

第12章 大众车系车载网络系统334

12.1 大众车系CAN网络的基本组成334

12.2 驱动系统CAN总线335

12.2.1 驱动系统CAN总线的数据传输335

12.2.2 驱动系统CAN总线的信号抗干扰功能336

12.2.3 驱动系统CAN总线的阻抗337

12.3 舒适系统CAN总线337

12.3.1 舒适系统CAN总线的数据传输338

12.3.2 舒适系统CAN总线的单线工作模式339

12.4 CAN总线的其他系统340

12.4.1 网关340

12.4.2 诊断总线341

12.4.3 LIN总线343

12.4.4 电源管理343

12.4.5 内部故障管理344

12.5 CAN总线典型故障344

12.6 大众POLO轿车车载网络系统346

12.6.1 车载网络节点——各电子控制单元控制功能电路346

12.6.2 POLO轿车CAN总线350

12.6.3 POLO轿车CAN总线自诊断356

第13章 奥迪车系车载网络系统359

13.1 奥迪车系CAN系统概况359

13.1.1 奥迪A6 CAN总线系统359

13.1.2 奥迪A4 CAN总线系统360

13.1.3 奥迪车系CAN总线系统组成362

13.1.4 网关与网络管理工作模式363

13.2 LIN系统364

13.3 奥迪车系CAN总线系统检测与故障诊断366

13.3.1 驱动系统CAN总线的检测366

13.3.2 驱动系统CAN总线的常见故障波形367

13.3.3 舒适系统和信息系统CAN总线的检测370

13.3.4 舒适系统CAN总线的常见故障波形373

13.3.5 终端电阻的检测与诊断379

13.3.6 测量数据块的读取380

13.3.7 静态电流及其检测381

13.3.8 故障存储383

附录1 MCS-51系列单片机指令表（按类型排列）385

附录2 单片机最小开发系统完整版原理图388

参考文献389