在本項目設計中，根據客戶需求和系統無線電環境，TPMS設計為單向傳輸系統，并在底盤的前后安裝兩個射頻數字天線。

ECU主控模塊硬件電路設計

　　如圖5為ECU 主控模塊原理設計圖。MC9S08DZ16是Freescale公司推出的一款高性能8位單片機，采用HCS08內核，最高運行頻率可達40MHz，具有CAN、LIN等豐富的設備資源，實現對數據的接收、處理、發送及整個系統的控制。

　　TJA1050是高速CAN收發器，最高可達1Mbps的數據傳輸率；TJA1020是LIN收發器，速率可達20kbps。這兩個芯片都是Philips推出的總線驅動芯片，具有很強的EMC性能和傳輸穩定性。

　　在本模塊設計中，高速CAN的電路設計是關鍵步驟，它直接關系到TPMS與車輛系統之間通信的兼容性和可靠性，現將設計要點歸納如下：

　　a) PCB設計：在高速CAN的應用中，PCB設計中對CAN元器件的布線是至關重要的，一方面要保證高速CAN的傳輸線盡量短、布線緊湊、分布電容小，以減小回路面積，增強抗干擾性能；另一方面要保證高速信號的流暢性，避免布線走彎和交叉，容易引起信號的串擾和不穩定。實踐證明，布線合理的PCB不但信號穩定而且傳輸距離也很遠。

　　b) 負載匹配：CAN網絡設計中，節點和總線的負載匹配是很重要的指標，特別針對高速CAN的設計更應該關注。TPMS作為汽車系統中CAN網絡的一個節點，其負載設計必須充分考慮系統總線的設計要求。

　　c) 傳輸率的配置：CAN信號傳輸中每個Bit都由三個部分組成，分別為SYNC_SEG、T_SEG1、T_SEG2，我們必須兼顧傳輸率、采樣點等系統要求對CAN控制器進行合理的寄存器配置。

　　在本系統中如圖5，選擇外部晶振Y1給CAN控制器提供fcanclk=8MHz的時鐘信號，通過寄存器分別配置SYNC_SEG=1、T_SEG1=4、T_SEG2=3，總線預分頻 Prescale Value="1"。

　　CAN總線的速率

　　采樣點

圖5 ECU主控模塊原理圖

　　d) CAN總線仿真和測試：當CAN總線的軟硬件設計完成后，基本的功能、性能仿真和測試是必要的過程。在此項目中，采用了Kvaser CAN總線診斷工具進行仿真測試，可以模擬被測節點與網路上其他CAN節點之間的信息交換，實時跟蹤CAN總線上的數據傳輸。另外可以通過該診斷工具隨機向CAN總線發送干擾數據流，測試CAN總線上的數據可靠性。

　　如圖6示為CAN工具的數據仿真測試。其中紅線標注的數據幀0x343、 0x344、0x345為TPMS的ECU主控模塊向車輛系統發送的輪胎信息及TPMS系統狀態信息；藍線標注的數據幀0x1A0是模擬車輛系統向 TPMS發送的車速信息；其他數據幀為仿真器在總線上隨機發送的干擾數據幀。

圖6 CAN總線仿真測試圖