上海大眾帕薩特CAN數據總線的結構原理PPT課件

1、2021-10-302021-10-301 1can數據總線結構原理徐小山2021-10-302021-10-302 2 1 1、開發(fā)、開發(fā)can bus can bus 系統(tǒng)的理由系統(tǒng)的理由安全、舒適及排放方面需求安全、舒適及排放方面需求電氣元件的增加電氣元件的增加更多控制單元間大量高速傳遞需求更多控制單元間大量高速傳遞需求實現減輕車身重量實現減輕車身重量一、概述一、概述2021-10-302021-10-303 3cancan通信技術概述通信技術概述 can ( controller area network ) 即控制器局域即控制器局域網絡。由于其高性能、高可靠性、及獨特的設計，網絡。由

2、于其高性能、高可靠性、及獨特的設計，can越來越受到人們的重視。國外已有許多大公司的越來越受到人們的重視。國外已有許多大公司的產品采用了這一技術。產品采用了這一技術。 can最初是由德國的最初是由德國的bosch公司為汽車監(jiān)測、公司為汽車監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設計的?，F代汽車越來越多地采用電子裝控制系統(tǒng)而設計的。現代汽車越來越多地采用電子裝置控制，如發(fā)動機的定時、注油控制，加速、剎車控置控制，如發(fā)動機的定時、注油控制，加速、剎車控制制(asc)及復雜的抗鎖定剎車系統(tǒng)及復雜的抗鎖定剎車系統(tǒng)(abs)等。由于這些等。由于這些控制需檢測及交換大量數據，采用硬接信號線的方式控制需檢測及交換大量數據，采用硬接

3、信號線的方式不但煩瑣、昂貴，而且難以解決問題，采用不但煩瑣、昂貴，而且難以解決問題，采用can總線總線上述問題便得到很好地解決。上述問題便得到很好地解決。2021-10-302021-10-304 4data busdata bus控制單元數據公共汽車。根據國際通用數據通信協(xié)議，控制單元數據公共汽車。根據國際通用數據通信協(xié)議，通過一根或兩根數據線，在電控單元間傳遞數字數據信號。通過一根或兩根數據線，在電控單元間傳遞數字數據信號。cancan控制單元通過網絡交換數據?？刂茊卧ㄟ^網絡交換數據。 controller controller控制單元控制單元 areaarea局域領域局域領域 netw

4、ork network相互連接網絡相互連接網絡can buscan bus應用標準化應用標準化cancan數據通信協(xié)議通訊系統(tǒng)數據通信協(xié)議通訊系統(tǒng)應用領域：汽車、數控機床、工程機械等應用領域：汽車、數控機床、工程機械等2 2、什么是、什么是can buscan bus2021-10-302021-10-305 5cancan總線特點總線特點 can can總線是一種串行數據通信協(xié)議，總線是一種串行數據通信協(xié)議，其其通信接口中集成了通信接口中集成了cancan協(xié)協(xié)議的物理層和數據鏈路層功能，可完成對通信數據的成幀處理，包議的物理層和數據鏈路層功能，可完成對通信數據的成幀處理，包括位填充、數據塊編

5、碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。括位填充、數據塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。 cancan總線特點如下：總線特點如下：（1 1）可以多主方式工作，網絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻）可以多主方式工作，網絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動地向網絡上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。主動地向網絡上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。（2）網絡上的節(jié)點（信息）可分成不同的優(yōu)先級）網絡上的節(jié)點（信息）可分成不同的優(yōu)先級,可以滿足不同的可以滿足不同的實時要求。實時要求。 （3）采用非破壞性位仲裁總線結構機制，當兩個節(jié)點同時向網絡）采用非破壞性位仲裁總線結構機制，

6、當兩個節(jié)點同時向網絡上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數據發(fā)送，而優(yōu)先級高的上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數據發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數據。節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數據。2021-10-302021-10-306 6（4 4）可以點對點、一點對多點（成組）及全局廣播幾種傳送方式）可以點對點、一點對多點（成組）及全局廣播幾種傳送方式接收數據。接收數據。（5 5）直接通信距離最遠可達）直接通信距離最遠可達10km10km（速率（速率5kbps5kbps以下）。以下）。（6）通信速率最高可達）通信速率最高可達1mb/s（此時距離最長（此時距離最長40m）。）。（7）節(jié)點數實

7、際可達）節(jié)點數實際可達110個。個。（8）采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數為）采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數為8個。個。（9）每幀信息都有）每幀信息都有crc校驗及其他檢錯措施，數據出錯率極低。校驗及其他檢錯措施，數據出錯率極低。（10）通信介質可采用雙絞線，同軸電纜和光導纖維，一般采用）通信介質可采用雙絞線，同軸電纜和光導纖維，一般采用廉價的雙絞線即可，無特殊要求。廉價的雙絞線即可，無特殊要求。（11） 節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯系，以使總線上的其他操作不受影響。斷它與總線的聯系，以使總線上的其他操作不

8、受影響。2021-10-302021-10-307 7 can數據總線可以比作公共汽車。公共汽車可以運輸大量乘數據總線可以比作公共汽車。公共汽車可以運輸大量乘客，客，can數據總線包含大量的數據信息。數據總線包含大量的數據信息。cancan總線總線2021-10-302021-10-308 8cancan數據總線的數據傳遞類似于電話會議數據總線的數據傳遞類似于電話會議對這個數據感興趣的用戶就會利用該數據，而其他用戶則選擇忽對這個數據感興趣的用戶就會利用該數據，而其他用戶則選擇忽略略2021-10-302021-10-309 93 3、cancan總線傳輸發(fā)展史總線傳輸發(fā)展史1983-19861

9、983-1986年年 大眾與大眾與boschbosch制定制定 軟件協(xié)議軟件協(xié)議，由由intelintel 生產控制器。生產控制器。19901990年年 首次應用于首次應用于汽汽車車 奔馳奔馳 s s級級 12 12 缸發(fā)動機的汽車。缸發(fā)動機的汽車。19961996年年 用于奧迪用于奧迪 a8 d2 a8 d2自動變速器自動變速器 3.7 3.7升升 v8 01v ag5v8 01v ag5的汽車。的汽車。19971997年年 用于帕薩特用于帕薩特 b5 ag b5 ag。19981998年年 用于寶來、高爾夫用于寶來、高爾夫 a4 aga4 ag。van busvan bus 用于標志、雷諾

10、、雪鐵龍等，菲利普公司產品。用于標志、雷諾、雪鐵龍等，菲利普公司產品。j1850-hbcc j1850-hbcc 用于福特，莫托羅拉公司產品。用于福特，莫托羅拉公司產品。j1850-dlcj1850-dlc用于通用，莫托羅拉公司產品。用于通用，莫托羅拉公司產品。 2021-10-302021-10-3010104 4、can buscan bus的優(yōu)點的優(yōu)點 1)1)數據傳遞更安全可靠數據傳遞更安全可靠; ;2)2)低成本低成本; ;3)3)高速實時傳遞高速實時傳遞; ;4)4)有條件實現單線功能有條件實現單線功能; ;5)5)適用于各種汽車適用于各種汽車; ;6)6)開放的標準開放的標準.

11、.2021-10-302021-10-301111例如：例如： 帕薩特帕薩特 b5 01v ag5 b5 01v ag5發(fā)動機控制單元發(fā)動機控制單元自動變速器控制單元自動變速器控制單元發(fā)動機轉速發(fā)動機轉速燃油消耗燃油消耗節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置發(fā)動機干預發(fā)動機干預升檔升檔/降檔降檔無無can-bus，需要，需要5條信號線條信號線2021-10-302021-10-301212例如：帕薩特例如：帕薩特b5 01v ag5b5 01v ag5發(fā)動機轉速發(fā)動機轉速燃油消耗燃油消耗節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置發(fā)動機干預發(fā)動機干預升檔升檔/ /降檔降檔有有can-bascan-bas，只需，只需2 2條總線條總線2

12、021-10-302021-10-301313中央控制單元中央控制單元傳感器和執(zhí)行機構每項信息通過獨立的數據線進行交換每項信息通過獨立的數據線進行交換。缺點：線的數量和控制單元插腳增多缺點：線的數量和控制單元插腳增多無無can-buscan-bus2021-10-302021-10-301414動力總線連接三個控制單元動力總線連接三個控制單元動力總線只有點火開關打開時工作動力總線只有點火開關打開時工作有有can-buscan-bus各控制單元間的所有信息都通過兩根數據線進行交換各控制單元間的所有信息都通過兩根數據線進行交換。2021-10-302021-10-301515車門控制單元車門控制單

13、元完成其全部控制功能需要：完成其全部控制功能需要：4545根線和根線和9 9個插頭。個插頭。無無cancanbusbus2021-10-302021-10-301616車門控制單元車門控制單元完成其全部控制功能只需：最多完成其全部控制功能只需：最多17 17 根線，根線，2 2個插頭即可。個插頭即可。有有cancanbusbus2021-10-302021-10-301717變速箱控制單元變速箱控制單元額定發(fā)動機扭矩額定發(fā)動機扭矩額定發(fā)動機轉速額定發(fā)動機轉速可執(zhí)行怠速可執(zhí)行怠速轉速控制調節(jié)轉速控制調節(jié)超速切斷支持超速切斷支持離合器保護離合器保護離合器狀態(tài)離合器狀態(tài)離合器扭矩離合器扭矩檔位變換、

14、動作檔位變換、動作/ /不動作不動作壓縮機切斷壓縮機切斷換檔桿位置換檔桿位置/ /行駛位置行駛位置汽車車速汽車車速檔位指示檔位指示當前檔位或目標檔位當前檔位或目標檔位發(fā)動機控制單元編碼發(fā)動機控制單元編碼應急運行程序（自診斷信應急運行程序（自診斷信息）息）車載診斷狀態(tài)車載診斷狀態(tài)發(fā)動機控制單元發(fā)動機控制單元發(fā)動機轉速發(fā)動機轉速額定怠速轉速額定怠速轉速實際發(fā)動機扭矩實際發(fā)動機扭矩冷卻液溫度冷卻液溫度強制減檔信息強制減檔信息加速踏板位置加速踏板位置制動燈開關制動燈開關制動踏板開關制動踏板開關進氣溫度進氣溫度ccsccs狀態(tài)（定速巡航）狀態(tài)（定速巡航）ccsccs額定車速額定車速海拔高度信息海拔高度信

15、息空調壓縮機狀態(tài)空調壓縮機狀態(tài)應急運行程序（自診斷信息）應急運行程序（自診斷信息）abs/esp控制單元控制單元 tcstcs要求要求ebcebc要求要求absabs應用應用edledl介入介入espesp介入介入車輪轉速，左前車輪轉速，左前車輪轉速，右前車輪轉速，右前車輪轉速，左后車輪轉速，左后車輪轉速，右后車輪轉速，右后can（高）高）can（低）低）變速箱變速箱控制單控制單元發(fā)送元發(fā)送信息信息變速箱控變速箱控制單元接制單元接受和計算受和計算信息信息can-buscan-bus信息交換信息交換注：注：tcs-tcs-驅動力控制驅動力控制ebc-ebc-發(fā)動機制動力發(fā)動機制動力控制控制edl

16、-edl-電子差速器鎖電子差速器鎖止止esp-esp-電子穩(wěn)定程序電子穩(wěn)定程序2021-10-302021-10-3018185 5、主要特性、主要特性串行接口具有：信息傳遞有次串行接口具有：信息傳遞有次序性，控制單元不平等。序性，控制單元不平等。優(yōu)先權：方法是大眾與波許共優(yōu)先權：方法是大眾與波許共同定義。同定義。控制單控制單元元a控制單控制單元元b控制單控制單元元c2021-10-302021-10-301919自動箱控制單元自動箱控制單元absabs控制單元控制單元發(fā)動機控制單元發(fā)動機控制單元123data bus wires動力系統(tǒng)數據總線動力系統(tǒng)數據總線2021-10-302021-1

17、0-302020優(yōu)先權優(yōu)先權控制單元控制單元信息傳遞信息傳遞1234abs/edl abs/edl 控制單元控制單元發(fā)動機控制單元發(fā)動機控制單元發(fā)動機控制單元發(fā)動機控制單元自動箱控制單元自動箱控制單元發(fā)動機制動控制發(fā)動機制動控制 牽引力控制調整牽引力控制調整發(fā)動機轉速發(fā)動機轉速節(jié)氣門位置節(jié)氣門位置爆振爆振冷卻液溫度冷卻液溫度車速車速檔位信號檔位信號齒輪轉速齒輪轉速發(fā)動機干預發(fā)動機干預數據使用優(yōu)先權數據使用優(yōu)先權2021-10-302021-10-302121控制單元控制單元a a控制單元控制單元b b控制單元控制單元c c測量測量數據數據數據流數據流1個控制單元發(fā)送，個控制單元發(fā)送，2個控制單

18、元接收個控制單元接收接收數據接收數據2021-10-302021-10-302222信號傳輸技術數據信號傳輸技術數據can buscan bus最高傳播速度：最高傳播速度：1 1 mbpsmbpsiso iso 分類：分類：低速型低速型 低于低于10 kbps 10 kbps （用于后視鏡調整、電動窗、燈光照明、雨刷（用于后視鏡調整、電動窗、燈光照明、雨刷器等，稱作器等，稱作linlin總線總線) ) 低速型低速型 10 10 125 kbps (125 kbps (用于舒適系統(tǒng)、儀表顯示等）用于舒適系統(tǒng)、儀表顯示等） 高速型高速型 125 125 kbps kbps 1mbps (1mbps

19、 (用于發(fā)動機控制、用于發(fā)動機控制、absabs、傳動控制等）、傳動控制等）最多接入控制單元數：最多接入控制單元數：3232個個最長一根最長一根 can bus can bus 線長度：線長度：40 40 m m通用版本：通用版本：bosch can 2.0bosch can 2.0單位換算：單位換算：1 bps = 1 bits per second1 bps = 1 bits per second（位位/ /秒）秒）8 8 bitsbits（位）位）= 1 = 1 bytebyte（字節(jié)）字節(jié)）1 1 mbpsmbps（兆兆bpsbps）= 1 000 kbps= 1 000 kbps（千

20、千bpsbps）= 1 000 000 bps= 1 000 000 bps2021-10-302021-10-302323二、二、can can 基本原理基本原理模擬信號模擬信號脈寬調制信號脈寬調制信號數字信號數字信號每根線一個信號每根線一個信號每根線傳遞每根線傳遞2-32-3個個信號信號無限（無限（ 2048=2 2048=21111) )以電壓電阻為基礎以電壓電阻為基礎基于占空比基于占空比基于二進制數字基于二進制數字模擬信號模擬信號占空比信號占空比信號數字信號數字信號2021-10-302021-10-302424模擬信號傳感器模擬信號傳感器：負溫度系數熱敏電阻負溫度系數熱敏電阻ntc/

21、ntc/正正溫度系數熱敏電阻溫度系數熱敏電阻ptcptc，輸出連續(xù)變化的電壓。，輸出連續(xù)變化的電壓。 2021-10-302021-10-302525模擬信號：模擬信號：發(fā)電機負發(fā)電機負荷傳感器，輸出連續(xù)荷傳感器，輸出連續(xù)變化的電壓。變化的電壓。 發(fā)電機：發(fā)電機：1414v 90av 90a dfmdfm：負荷信號負荷信號 l:l:它激電流，并它激電流，并控制充電警告燈控制充電警告燈 b1b1: :電樞電樞2021-10-302021-10-302626壓力低壓力低壓力高壓力高數字信號傳感器：制冷劑壓力數字信號傳感器：制冷劑壓力20毫秒毫秒20毫秒毫秒2.6毫秒毫秒18毫秒毫秒2021-10-

22、302021-10-302727數字信號傳感器：油溫數字信號傳感器：油溫/ /油位傳感器油位傳感器安裝在油底殼下方安裝在油底殼下方2021-10-302021-10-302828二進制和十進制二進制和十進制二進位例如二進位例如:101011 0 1 0 1 1 x 20 = 1 x 1 = 1 0 x 21 = 0 x 2 = 0 1 x 22 = 1 x 4 = 4 0 x 23 = 0 x 8 = 0 1 x 24 = 1 x 16 = 16 21十進位例如十進位例如:127891 2 7 8 9 9 x 100 = 9 x 1 = 9 8 x 101 = 8 x 10 = 80 7 x

23、102 = 7 x 100 = 700 2 x 103 = 2 x 1000 = 2000 1 x 104 = 1 x 10000 = 10000 127892021-10-302021-10-302929二進制和十六進制二進制和十六進制a = 10b = 11c = 12d = 13e = 14f = 15十六進位例如十六進位例如:3ab73 a b 7 7 x 160 = 7 x 1 = 7 11 x 161 = 11 x 16 = 176 10 x 162 = 10 x 256 = 2560 3 x 163 = 3 x 4096 = 12288 15031 2021-10-302021-

24、10-303030轉換表轉換表9100198100087111761106510154100431132102111000十六進位二進位十進位131001119121001018111000117101000016f111115e111014d110113c110012b101111a101010十六進位二進位十進位1d11101291c11100281b11011271a1101026191100125181100024171011123161011022151010121141010020十六進位l二進位十進位2021-10-302021-10-303131二進制代碼二進制代碼can bu

25、s can bus 以字符串定義單個信息以字符串定義單個信息1 1比特信息比特信息應用應用: :壓縮機狀態(tài)壓縮機狀態(tài)信號值信號值信息內容信息內容0 0offoff壓縮機關壓縮機關1 1onon壓縮機開壓縮機開2 2比特信息比特信息應用應用: :舒適單元門的鎖與開信號舒適單元門的鎖與開信號信號值信號值信息內容信息內容0000開門開門0101安全鎖（預警）安全鎖（預警）1010鎖門鎖門1111非安全鎖（非預非安全鎖（非預警）警） 2021-10-302021-10-3032328 8比特信息比特信息水溫傳感器使用水溫傳感器使用8 8比特信號的舉例比特信號的舉例2726252423222120相對的

26、數相對的數字字value1286432168421dec.anal.00000000000c0000000110.50c00000010210c10001010138690c11111111255127.50c一個一個8 8比特信息有比特信息有256256不同的值不同的值對應對應的數的數字字對應對應的溫的溫度度2021-10-302021-10-303333數據格式數據格式 can (can (當前當前 can 2.0can 2.0版版) ) 每個信息由七個部分構成，這就是信息的基每個信息由七個部分構成，這就是信息的基本框架稱為數據域。本框架稱為數據域。開始域（開始域（1位）位）控制域（控制域

27、（6位）位）數據域（數據域（64位）位）安全域（安全域（16位）位）檢驗域（檢驗域（2位）位）結束域（結束域（7位）位）狀態(tài)域（狀態(tài)域（12位）位）can buscan bus信息極限信息極限 108 108 位位2021-10-302021-10-303434數據域屬性（極限數據域屬性（極限108位）位）開始域（開始域（1 1位）：位）：信息格式的開始，將要發(fā)數據往信息格式的開始，將要發(fā)數據往can-buscan-bus的標志，大小為一的標志，大小為一位，狀態(tài)為顯性（位，狀態(tài)為顯性（1 1）狀態(tài)域（狀態(tài)域（1212位）：位）：數據的優(yōu)先權，大小為數據的優(yōu)先權，大小為1 12 2位純數據位純數

28、據控制域（控制域（檢查域檢查域6 6位）：位）：表示數據的大小即字節(jié)長度表示數據的大小即字節(jié)長度（顯示數據域中包含的信（顯示數據域中包含的信息項目）息項目）數據域（數據域（6464位）：位）：被傳遞到其他控制單元的信息所在位置（被傳遞到其他控制單元的信息所在位置（此信息被傳到其他此信息被傳到其他控制單元）控制單元）安全域（安全域（1616位）：位）：發(fā)射數據和接收信息的控制單元檢查和比較傳遞數據所發(fā)生發(fā)射數據和接收信息的控制單元檢查和比較傳遞數據所發(fā)生變化的錯誤（檢測傳遞數據中的錯誤）變化的錯誤（檢測傳遞數據中的錯誤）檢驗域（檢驗域（2 2位）：位）：每個控制單元，通過這兩位被確認已經正確接受

29、信息，否則每個控制單元，通過這兩位被確認已經正確接受信息，否則將重發(fā)數據。將重發(fā)數據。結束域（結束域（7 7位）：位）：通過通過7 7位隱形（位隱形（0 0）顯示，表示該信息數據傳遞結束，這里是）顯示，表示該信息數據傳遞結束，這里是顯示錯誤并重發(fā)送數據的最后一次機會。顯示錯誤并重發(fā)送數據的最后一次機會。2021-10-302021-10-303535can bus can bus 硬件硬件終端電阻終端電阻傳輸線j217j217帶控制器和收發(fā)器的控制帶控制器和收發(fā)器的控制單元單元j220j220帶控制器和收帶控制器和收發(fā)器的控制單元發(fā)器的控制單元控制器控制器收發(fā)器收發(fā)器兩個終端電阻兩個終端電阻兩

30、條傳輸線兩條傳輸線終端電阻終端電阻2021-10-302021-10-303636部件功能部件功能控制器控制器接收在控制單元微處理器中傳遞接收在控制單元微處理器中傳遞的數據信號，然后傳遞它們到收的數據信號，然后傳遞它們到收發(fā)器；并能反向傳遞。發(fā)器；并能反向傳遞。收發(fā)器收發(fā)器一個發(fā)射器和一個接收器的組合。一個發(fā)射器和一個接收器的組合。 收發(fā)器將從控制器接收的數據轉收發(fā)器將從控制器接收的數據轉化成能夠通過化成能夠通過can-buscan-bus傳遞的電傳遞的電信號。并能反向傳遞。信號。并能反向傳遞。傳輸線傳輸線被用于雙向傳輸數據的導線被用于雙向傳輸數據的導線can highcan high高位高位

31、can lowcan low低位低位終端電阻終端電阻是一個電阻器，防止數據傳輸是一個電阻器，防止數據傳輸終了時，被反射回來，產生波終了時，被反射回來，產生波形疊加破壞數據。形疊加破壞數據。總線型連接具有，安裝在控制總線型連接具有，安裝在控制單元內部或外部。單元內部或外部。星型連接不具有。星型連接不具有。2021-10-302021-10-303737 網關 診斷總線診斷總線網關網關儀表總線儀表總線驅動總線驅動總線舒適總線舒適總線信息總線信息總線2021-10-302021-10-303838發(fā)動機ecu自動變速器ecuabs/tcsecu安全氣囊ecu電控懸架ecu巡航控制ecu動力轉向ecu

32、電機控制ecu電池管理ecu燈光控制ecu刮雨洗滌控制ecu電動座椅ecu門鎖防盜ecu電動車窗ecu后視鏡喇叭ecu氣候控制ecu警告信號ecu儀表顯示ecu整車控制器ecu（網關）整車控制器ecu（網關）高速總線低速總線故障診斷ecu2021-10-302021-10-3039392021-10-302021-10-3040402021-10-302021-10-304141數據傳遞過程數據傳遞過程 提供數據提供數據相應控制單元向相應控制單元向cancan控制器提供控制器提供須發(fā)送的數據須發(fā)送的數據 檢查數據檢查數據收到信號的控制單元，評估該信收到信號的控制單元，評估該信號是否與其功能有關

33、。號是否與其功能有關。 使用數據使用數據如果接收到數據是相關的如果接收到數據是相關的, , 控制控制單元接受并處理單元接受并處理; ; 否則忽略否則忽略. . 發(fā)射數據發(fā)射數據can can 收發(fā)器接收收發(fā)器接收 can can 控制器傳控制器傳來的數據并轉化為電信號傳遞來的數據并轉化為電信號傳遞 接收數據接收數據 can bus can bus 網絡中所有其它控制網絡中所有其它控制單元，作為潛在的接收器單元，作為潛在的接收器can bus線控制單元1控制單元2控制單元3控制單元4數據使用數據使用數據數據檢查數據接收數據檢查數據檢查數據接收數據接收數據發(fā)射2021-10-302021-10-3

34、04242數據數據“位位”的定的定義義一一“位位”可以有兩種狀態(tài)：可以有兩種狀態(tài)：“0 0 ”或或 “1 1”。一位數據在邏輯上只能表示其。一位數據在邏輯上只能表示其中的一種狀態(tài)。中的一種狀態(tài)。狀態(tài)值的含義狀態(tài)值的含義 “1 1“ 開關閉合開關閉合 燈泡點亮燈泡點亮狀態(tài)值的含義狀態(tài)值的含義“0“0“ 開關打開開關打開 燈泡熄滅燈泡熄滅can bus 邏輯值邏輯值 1 112v 0 vcan bus邏輯值邏輯值 0 0v 0 vcan bus can bus 發(fā)射器發(fā)射器 產生邏輯值，其作用相當于開關產生邏輯值，其作用相當于開關2021-10-302021-10-304343優(yōu)先權的判斷優(yōu)先權的

35、判斷采用反邏輯原理采用反邏輯原理實際上當前在實際上當前在 can bus can bus 在數據信息字節(jié)定義采用在數據信息字節(jié)定義采用反邏輯原理反邏輯原理 開關閉合開關閉合 燈泡熄滅燈泡熄滅顯性信號顯性信號 開關打開開關打開 燈泡點亮燈泡點亮隱性信號隱性信號can 狀態(tài)值狀態(tài)值 發(fā)射器關閉發(fā)射器關閉 相對于相對于 can-buscan-bus總線上的電壓總線上的電壓1.5 1.5 或或 3.5 3.5 v v 動力系統(tǒng)總線動力系統(tǒng)總線 1 1 v v 或或 3 3 v v 舒適系統(tǒng)總線舒適系統(tǒng)總線can狀態(tài)值狀態(tài)值 發(fā)射器打開發(fā)射器打開 相對于相對于can-buscan-bus總線上的電壓總線

36、上的電壓2.5 v 2.5 v 動力系統(tǒng)總線動力系統(tǒng)總線 0 v 0 v 或或 5 5 v (12 v)v (12 v) 舒適系統(tǒng)總線舒適系統(tǒng)總線2021-10-302021-10-304444字節(jié)字節(jié)0 0的顯性特性的顯性特性隱性信號隱性信號顯性信號顯性信號2021-10-302021-10-304545優(yōu)先權判定優(yōu)先權判定所有控制單元同時開始向所有控制單元同時開始向can-buscan-bus發(fā)射發(fā)射信息避免數據碰撞，在信息避免數據碰撞，在1212位的狀態(tài)域中位的狀態(tài)域中預先定義數據的優(yōu)先權預先定義數據的優(yōu)先權發(fā)射隱性電位的控制單元，若檢測到一發(fā)射隱性電位的控制單元，若檢測到一個顯性電壓，

37、那么該控制單元停止發(fā)射個顯性電壓，那么該控制單元停止發(fā)射轉為接收轉為接收最低級優(yōu)先最低級優(yōu)先權在第二位權在第二位發(fā)射發(fā)射1 1變速箱控變速箱控制單元變制單元變成接收成接收自變箱電自變箱電腦發(fā)射信腦發(fā)射信號號abs / esp abs / esp 發(fā)射信號發(fā)射信號發(fā)動機電腦發(fā)動機電腦發(fā)射信號發(fā)射信號發(fā)動機控發(fā)動機控制單元變制單元變成接收成接收中級級優(yōu)先中級級優(yōu)先權在第三位權在第三位發(fā)射發(fā)射0 02021-10-302021-10-304646噪音和干擾問題噪音和干擾問題低位低位高位高位兩條數據線相互纏繞，防止電磁波干兩條數據線相互纏繞，防止電磁波干擾和向外輻射，規(guī)定絞距擾和向外輻射，規(guī)定絞距20

38、mm。兩條數據線傳遞相同信號，但數值互兩條數據線傳遞相同信號，但數值互為鏡像（對稱）為鏡像（對稱） 。即便有干擾，但兩。即便有干擾，但兩個信號的電位差不變。個信號的電位差不變。 周圍電磁干擾源發(fā)出電磁波，周圍電磁干擾源發(fā)出電磁波，總線會產生感應電壓?？偩€會產生感應電壓。2021-10-302021-10-3047471 1、為何、為何can bus can bus 分為幾個系統(tǒng)和使用不同傳輸速率：分為幾個系統(tǒng)和使用不同傳輸速率：can buscan bus動力動力(bosch) 500 kbit/s(bosch) 500 kbit/scan bus can bus 舒適舒適(vw)(vw) 1

39、00 kbit/s100 kbit/scan bus can bus 信息信息(vw) 100 kbit/s(vw) 100 kbit/s系統(tǒng)容量所限系統(tǒng)容量所限 ( (最多最多3232個控制單元個控制單元) ) 故障的關聯性要求故障的關聯性要求 ( (例如舒適總線和例如舒適總線和信息總線信息總線) ) 歷史發(fā)展歷史發(fā)展: : 不同的速率和電壓不同的速率和電壓 成本問題成本問題: : 低速率的控制器和收發(fā)器低速率的控制器和收發(fā)器比較便宜比較便宜三、三、can總線的應用總線的應用2021-10-302021-10-304848tdi 柴油噴柴油噴射電腦射電腦發(fā)動機電發(fā)動機電腦腦自變箱電腦自變箱電

40、腦abs電腦電腦安全氣囊安全氣囊電腦電腦方向盤方向盤轉角信號轉角信號高速總線高速總線前左門電腦前左門電腦前右門電腦前右門電腦后右門電腦后右門電腦后左門電腦后左門電腦舒適電腦舒適電腦座椅記憶座椅記憶低速總線低速總線網關電腦網關電腦執(zhí)行協(xié)議執(zhí)行協(xié)議 kwp2000kwp2000k k線線2 2、20012001以前大眾車的數據傳輸系統(tǒng)以前大眾車的數據傳輸系統(tǒng)2021-10-302021-10-30494920012001以前大眾車的數據傳輸系統(tǒng)以前大眾車的數據傳輸系統(tǒng)儀表電腦儀表電腦j285網關電腦網關電腦 j533發(fā)動機發(fā)動機電腦電腦自動變速自動變速箱箱安全氣囊安全氣囊電腦電腦abs/tcs/e

41、sp電電腦腦動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)舒適系統(tǒng)舒適系統(tǒng)前左門電腦前左門電腦后左門電腦后左門電腦后右門電腦后右門電腦前右門電腦前右門電腦舒適中央電腦舒適中央電腦k線線2021-10-302021-10-3050503、2002年以后帕薩特數據傳輸系統(tǒng)年以后帕薩特數據傳輸系統(tǒng)儀表電腦儀表電腦j285 網關電腦網關電腦 j533發(fā)動機發(fā)動機電腦電腦自動變速自動變速箱電腦箱電腦安全氣囊安全氣囊電腦電腦abs/tcs/esp電腦電腦動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)舒適系統(tǒng)舒適系統(tǒng)左前門電腦左前門電腦左后門電腦左后門電腦右后門電腦右后門電腦左右門電腦左右門電腦舒適中央電腦舒適中央電腦座椅記憶電腦座椅記憶電腦k2021-10-302

42、021-10-30515120022002年年1 1月開始的高爾夫月開始的高爾夫/ /寶來數據傳輸系統(tǒng)寶來數據傳輸系統(tǒng)儀表電腦儀表電腦j285 網關電腦網關電腦 j533發(fā)動機發(fā)動機自變箱自變箱 4/5安全氣囊安全氣囊abs/tcs/esp動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)舒適系統(tǒng)舒適系統(tǒng)左前門左前門左后門左后門右后門右后門右前門右前門舒適中央電舒適中央電腦腦座椅記憶電腦座椅記憶電腦k2021-10-302021-10-305252發(fā)動機發(fā)動機制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)氣囊氣囊轉向角傳感器轉向角傳感器電子轉向助力電子轉向助力gateway總線控制單元總線控制單元開迪車動力總線系統(tǒng)開迪車動力總線系統(tǒng)2021-10-3020

43、21-10-305353收音機導航收音機導航顯示界面顯示界面停車加熱停車加熱開迪車信息總線系統(tǒng)開迪車信息總線系統(tǒng)網關網關2021-10-302021-10-305454電網管理電腦電網管理電腦轉向柱開關轉向柱開關拖車電腦拖車電腦儀表電腦儀表電腦空調電腦空調電腦開迪車舒適總線系統(tǒng)開迪車舒適總線系統(tǒng)網關電腦網關電腦雨刷器控制器雨刷器控制器2021-10-302021-10-305555司機門控制單元司機門控制單元副司機門控制單元副司機門控制單元舒適系統(tǒng)控制單元舒適系統(tǒng)控制單元舒適總線系統(tǒng)舒適總線系統(tǒng) （接上頁）（接上頁）隔離柵監(jiān)控隔離柵監(jiān)控linlin總線總線2021-10-302021-10-3

44、05656動力動力儀表儀表舒適舒適信息信息診斷診斷桔桔/棕棕桔桔/黑黑桔桔/棕棕桔桔/綠綠桔桔/棕棕桔桔/紫紫桔桔/棕棕桔桔/紅紅桔桔/棕棕桔桔/蘭蘭linlin總線總線 紫紫/ /蘭（只需要單線）蘭（只需要單線）can lowcancan導線顏色導線顏色can high低位都是桔低位都是桔/棕棕2021-10-302021-10-305757動力總線動力總線主要特征主要特征速率速率: : 500 000 500 000 bps ( high speed can bus)bps ( high speed can bus)- - 傳輸傳輸1 1比特持續(xù)時間比特持續(xù)時間: 0.002 : 0.00

45、2 msecmsec- -無信息傳輸模式的基本電壓無信息傳輸模式的基本電壓: :對地對地2.52.5v v- -信息傳輸周期信息傳輸周期: :在在7-207-20毫秒之間毫秒之間( (這取決于當前發(fā)動機的轉速這取決于當前發(fā)動機的轉速, ,因為相對于曲軸轉角傳輸因為相對于曲軸轉角傳輸周期是固定的時間周期是固定的時間).).- - 線色線色: : can-h = can-h = 桔桔/ /黑黑 can-l = can-l = 桔桔/ /棕棕-線徑線徑: 0.35 : 0.35 mmmm2 2-節(jié)點節(jié)點: : can-h can-h can-lcan-l無單線工作模式（發(fā)動機與無單線工作模式（發(fā)動機與abs控制單元之間的兩條總線不能斷路，但其它控制單元總控制單元之間的兩條總線不能斷路，但其它控制單元總線斷路后其余仍可工作。線斷路后其余仍可工作。a121a1222021-10-302021-10-305858舒適總線舒適總線主要特征主要特征: :速率速率: :100 000 100 000 bpsbps傳輸傳輸1 1比特持續(xù)時間比特持續(xù)時間: 0.010 : 0.010 msecmsec無