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(1)通过CAN、LIN通信模块可以实现与车载内各电子控制装置ECU之间的对
话，传送故障代码以及发动机的状态信息。
(2)通过单片机的同步／异步收发器可以与PC进行串行通信从而完成数据
交换，下载程序，以及诊断仪升级等功能。
(3)通过液晶显示器来显示汽车运行的状态数据及故障信息。 (4)通过键盘电路来执行不同的诊断功能。
(5)通过一种具有串行接口的大容量FLASH存储器来保存大量的故障代码
及其测量数据。
(6)该系统主要支持http://www.combysj.cn站的硬件存储信息器，以该站
位主要参考站进行分析和设计。
3.2硬件电路及接口电路设计 3.2.1硬件电路的总体框架
该诊断仪硬件系统主要包括以下模块：C8051F020处理器及其外围扩展电路模块，键盘、液晶显示模块，外扩存储器模块，CAN、LIN，通信模块；与PC的串行通信模块；另外还有电源电路以及系统复位电路。总体框图如图3-1
液晶显示 CPU CAN总线模块 键盘 LIN总线模块 存储器 串行通信接口电路 电源 复位电路
图3-1 系统电路图
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3.2.2 c8051F020单片机[12]
本论文研究的故障诊断仪采用的是CYGNAL公司的低功耗单片机c8051F020作为核心，具有数据存储，通讯以及LCD显示等各种功能。
C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与传统的MCS-51单片机完全兼容的指令内核。但它采用了流水线处理技术[8]，不再区分时钟周期和机器周期，能在执行指令期间预处理下一条指令，提高了指令的执行效率，大部分指令都能在一个时钟周期里完成，最大处理速度达到25MIPS。该单片机包括丰富的模拟和数字外设，如AD,DA,PGA，比较器，电压基准，温度传感器，WDT，定时器，PCA，PWM接口，以及多种串行接口，如UART，I2C，SPI，同时集成有JTAG，方便在线编程和调试。 此外，该单片机的存储器资源丰富，集成有256B的片内RAM和4K的片外RAM，以及64K的FLASH。
C8051F020内部结构如图3-2
图3-2 C8051F020内部结构
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3.2.3 CAN总线接口电路的设计[13]
CAN总线接口电路包括CAN通信控制器与微处理器之间和CAN总线收发器与物理总线之间的接口电路的设计。C8051F020与CAN驱动芯片SJAl000T的接口电路如图3-4所示。
本设计选取PHILIPS公司的SJAl000 CAN控制器以及82C250总线收发器。SJAl000在电路中是一个总线接口芯片，其内部结构如图3-3所示。通过它实现ECU与微处理器之间的数据通信。该电路的主要功能是完成CAN总线与单片机之间的通信。PCA82C250为CAN控制器和物理总线之间的接口，它可以提供向总线的差动发送能力和CAN控制器的差动接收能力，TXD和RXD引脚分别发送经过驱动后的发送和接收信号。
图3-3 SJA1000 内部框图
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图3-4 C8051F020与XJA1000T的接口电路
3.2.4 LIN通信模块的设计[14]
LIN总线收发器选用PHILIPS公司的TJAl020，它直接与单片机的串口相连，电路连接图如图3-5所示，TJAl020收发器是一个物理媒体连接，适合用于最高20 KBaud的LIN传输速率，它的引脚TXD和NSLP减小了输入阀值，输出引脚RXD和TXD为漏极开路．因此它可以和使用3．3 V或5 V电源的微控制器兼容，而且收发器本身不需要额外的VCC电源．为使引脚RXD和TXD达到高电平，当微控制器的端口引脚没有集成上拉电阻时，要加外部上拉电阻．微控制器由TX0向TJAl020的TXD 引脚发送数据，TJAl020的RXD引脚向微控制器的RX0发送数据。LIN收发器的睡眠控制输入NSLP可以通过微控制器的端口引脚来控制。
图3-5 LIN总线与单片机的接口电路图
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3.2.5 串行总线接口电路设计
RS232是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。
本文所用的RS232串行通信采用全双工的模式，系统中配置一条数据发送线。在同一时刻系统既可以发送数据也可以接收数据。图4给出了串行通信电路连接图。通过交叉开关把C8051F020单片机的P0.0、P0.1设置为TX0、RX0．RS232逻辑电平对地是对称的，与TTL，CMOS逻辑电平完全不同。逻辑“1”电平为一5～一15 V，逻辑“0”电平为+5～+15 V之间，其与单片机的逻辑电平不一致，必须进行电平转换，图3-6采用SP3223转换器实现TTL电平与RS-232电平互相转换。
图3-6 串行总线接口电路
3.2.6 键盘显示及存储器电路
本设计主键盘采用4×4键盘输入模块，其驱动模块采用的是SK5278，它是福州贝能科技有限公司推出的采用PIC内核的键盘控制器。该芯片采用4线串行接口，可与任何种类的单片机接口；它具有按键有效指示输出，可用中断方式管理键盘；其行线Xo～X3与列线Y0～Y3可构成4x4键盘矩阵iSK5278的16键键盘控制器内含去抖动处理电路，因而可直接输出键值，并采用串行方式与单片机或微处理
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