《汽车CAN总线技术》教学大纲.docx

汽车CAN总线技术教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:04152071课程性质：专业选修课学分:2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：汽车构造、电工技术、电子技术、车用微控制器及接口技术后续课程：无适用专业：车辆工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明汽车CAN总线技术是车辆工程专业的一门专业选修课。本课程主要讲授汽车CAN总线的基本原理、系统软件和硬件设计等基础知识，为以后从事技术工作打下必要的基础。本课程注重基本理论知识的深入学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解当前汽车网络系统的结构、类型、应用及发展趋势，理解汽车网络的SAEJI939协议和道路车辆功能安全标准ISo26262,掌握CAN总线通信系统的原理和特点，掌握带CAN接口的微控制器、MSCAN的特点和编程。课程目标2：能够设计带有CAN总线接口ECU节点,确保所设计带有CAN总线的ECU节点产品符合标准和相关法规政策。并结合文献研究对总线节点进行改进，培养学生创新意识，提高学生创新能力。课程目标3：能够将汽车CAN总线技术知识融会贯通，培养学生自主掌握新知识、新技术的能力，同时使学生学习和遵守相关工程职业道德和规范，培养学生德、智、体、美、劳的人生观和价值观，以及负责、踏实、稳定、守信的劳动观。三、课程目标与毕业要求汽车CAN总线技术课程教学目标对车辆工程专业毕业要求的支撑见表I0表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度L工程知识1.4能够将专业知识用于新能源汽车工程相课程目标1：了解当前汽车网络系统的结构、类型、应用及发展M关复杂工程问题解决方案的比较、综合和交流。趋势，理解汽车网络的SAEJ1939协议和道路车辆功能安全标准ISO26262,掌握CAN总线通信系统的原理和特点，掌握带CAN接口的微控制器、MSCAN的特点和编程。3.设计/开发解决方案3.2能够根据要求，设计开发实现特定功能的复杂新能源汽车系统和单元（部件）。课程目标2：能够设计带有CAN总线接口ECU节点，确保所设计带有CAN总线的ECU节点产品符合标准和相关法规政策。并结合文献研究对总线节点进行改进，培养学生创新意识，提高学生创新能力。H6.工程与社会6.1了解产业政策、法律法规和现代企业管理体系，熟悉新能源汽车工程领域的技术标准体系。课程目标3：能够将汽车CAN总线技术知识融会贯通，培养学生自主掌握新知识、新技术的能力，同时使学生学习和遵守相关工程职业道德和规范，培养学生德、智、体、美、劳的人生观和价值观，以及负责、踏实、稳定、守信的劳动观。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标L绪论1.1 总线的基本概念1.2 总线的分类1.3 汽车总线1.4 常用汽车总线简介。教学要求：使学生掌握总线的基本概念、分类和特点，并在此基础上了解汽车总线的分类和常用汽车总线标准。了解我国汽车总线技术发展的历程，培养学生的社会责任感和政治认同感。重点：汽车总线。难点：常用汽车总线。212.计算机网络与现场总线2.1 计算机网络简介2.2 计算机网络系统的组成2.3 计算机网络体系结构2.4 现场总线教学要求：使学生了解当前主流的计算机网络技术，掌握现场总线技术知识。重点：计算机网络系统的组成和计算机网络体系结构。难点：现场总线。313.带CAN接口单片机及开发环境3.1 典型带CAN接口单片机介绍3.2 集成开发环境使用教学要求：使学生了解带CAN总线接口单片机，并会利用其开发环境进行软件编程。重点：典型带CAN接口单片机。难点：利用开发环境进行软件编程。21、24.串行通信技术4.1 串行通信基础教学要求：使学生了解常用的通信方式，掌握串行通信技术，能够设计实现设备间61、24.2 串行口的寄存器4.3 串行口的结构与工作原理4.4 串行口的通信功能4.5 单片机串行通信接口技术串行通信。了解我国通信发展的历程，培养学生的社会责任感和政治认同感。重点：单片机串行通信功能。难点：单片机串行通信接口技术。5.CAN总线5.1 CAN总线上既述5.2 CAN总线物理层5.3 CAN总线数据链路层5.4 总线故障管理教学要求：使学生理解CAN总线的基本结构，掌握CAN总线的基本通信原理。重点：CAN通信基本结构和通信原理。难点：CAN通信的工作原理。41、26.MSCAN通信控制器6.1 MSCAN模块简介6.2 MSCAN模块的相关寄存器6.3 MSCAN模块的主要功能及工作模式教学要求：使学生了解CAN通信控制器的结构和其寄存器功能与运行模式。重点：CAN通信控制器的主要功能。难点：CAN通信控制器的工作模式。41、27.MSCAN模块的编程7.1 C语言程序的基本结构7.2 MSCAN程序编写7.3 MSCAN收发程序案例教学要求：使学生掌握MSCAN初始化程序、发送程序和结构程序的编写。重点：MSCAN程序的编写。难点：MSCAN收发程序案例。628.SAEJ1939协议8.1 协议特点8.2 物理层8.3 数据链路层8.4 应用层8.5 网络管理8.6 故障诊断教学要求：使学生了解SAEJ1939协议、协议特点、物理层、数据链路层、应用层等内容。重点：SAE1939协议特点。难点：故障诊断。339道路车辆功能安全标准ISO262629.1ISO26262介绍教学要求：使学生了解车辆功能安全标准ISO26262o了解我国安全标准发展的历程,培养学生的社会责任感和政治认同感。重点：车辆功能安全标准ISO26262。难点：车辆功能安全标准ISo26262的特点。23合计32五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共等教学手段促进学生积极思考,开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。以“少而精”为原则,精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识；以泛雅超平台建立在线课程,提供灵活的自主学习平台。六、课程资源1 .推荐教材：(1)王树春.汽车总线通信网络技术M.北京:北京理工大学出版社.2020.(2)顾惠烽.汽车总线系统原理与故障诊断M.北京:化学工业出版社.2020.2 .参考书：(1)陈海波,夏虞斌.现代操作系统M.北京:机械工业出版社.2020.(2)徐景波.汽车总线技术(第二版)M.北京:中国人民大学出版社.2021.(3)崔胜民.智能网联汽车新技术(第2版)M.北京:化学工业出版社.2021.3 .期刊：(1)周美兰,严文淼,郭金梅.复合电源纯电动汽车整车控制器设计J.哈尔滨理工大学学报.2019,24(02):73-80.(2)彭飞帆,李晓倩,曹铭.基于dSPACE的电动汽车通信协议的研究与仿真J.电源技术.2021,45(05):641-644.(3)张宇,刘加洪,周美兰.基于CAN通信的电动汽车复合储能实验平台J.实验技术与管理.2021,38(08):94-98.(4)刘振鹏.CAN总线在嵌入式技术应用开发赛项中的工作方式分析J.工业控制计算机,2021,34(12):110-111.(5) Meng-HaoGuol.CanattentionenableMLPstocatchupwithCNNsJ.ComputationalVisualMedia.2021,7(03):283-288.4 .网络资源：(1)轻松学习C语言的技巧(2)基于STC89C52单片机系统的综合应用http七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑核节考环占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现12(1)根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核,满分100分。(2)以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。444阶段测验12(1)主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分。(2)每次阶段测验单独评分，取各次测验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以阶段测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。12作业16(1)考核学生对课堂学习知识的掌握程度及拓展，满分100分。(2)每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。(3)以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。466末核期考60(1)课程论文成绩100分，以论文成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。(2)主要考核CAN总线结构，MSCAN通信控制器的主要功能，MSCAN模块的硬件设计和软件编程方面的内容；CAN总线作为汽车网络中常用总线形式，未来会遇到的挑战或发展趋势；CAN总线网络在车辆上的应用等某一方向内容。(3)论文主题为：智能网联汽车网关系统功能设计、CAN总线节点设计、CAN总线多ECU通信系统设计、汽车CAN总线安全系统设计等。252510合计：100分334720八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课程论文、课堂表现、阶段测验、作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由课程论文和过程性考核成绩组成。其中：课程论文为100分(权重60%)；课堂表现、阶段测试、作业等过程性考核成绩为100分(权重40%)；过程性考核分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2 .过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100x9090>x8080>x7070>x60x<60课堂表现30按时上课，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%o按时上课，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%o缺课两次以内，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。缺课两次以内，上课不认真，偶尔参与教学活动。缺课三次以上；上课不认真,基本不参与教学活动。阶段测试30按时提交测验结果，答案准确率大于90%o按时提交测验结果，答案准确率大于80%。按时提交测验结果，答案准确率大于70%。按时提交测验结果，答案准确率大于60%o不能按时提交测验结果;或准确率小于60%o作业40