汽車級CAN總線詳細(xì)教程-看過了很好

1、CANCAN通信技術(shù)概述通信技術(shù)概述 CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域即控制器局域網(wǎng)絡(luò)。由于其高性能、高可靠性、及獨特的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)。由于其高性能、高可靠性、及獨特的設(shè)計，CAN越來越受到人們的重視。越來越受到人們的重視。 CAN最初是由德國的最初是由德國的BOSCH公司為汽車監(jiān)測、控制系公司為汽車監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設(shè)計的?，F(xiàn)代汽車越來越多地采用電子裝置控制，統(tǒng)而設(shè)計的。現(xiàn)代汽車越來越多地采用電子裝置控制，如發(fā)動機(jī)的定時、注油控制，加速、剎車控制如發(fā)動機(jī)的定時、注油控制，加速、剎車控制(ASC)及及復(fù)雜的抗鎖定剎車系統(tǒng)復(fù)雜的抗鎖定剎車系統(tǒng)(ABS)等。由

2、于這些控制需檢測等。由于這些控制需檢測及交換大量數(shù)據(jù)，采用硬接信號線的方式不但煩瑣、及交換大量數(shù)據(jù)，采用硬接信號線的方式不但煩瑣、昂貴，而且難以解決問題，采用昂貴，而且難以解決問題，采用CAN總線上述問題便總線上述問題便得到很好地解決。得到很好地解決。 1993年年CAN 成為國際標(biāo)準(zhǔn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898(高速應(yīng)用高速應(yīng)用)和和ISO11519（低速應(yīng)用）。（低速應(yīng)用）。 CAN的規(guī)范從的規(guī)范從CAN 1.2 規(guī)范規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn)格式標(biāo)準(zhǔn)格式)發(fā)展為兼發(fā)展為兼容容CAN 1.2 規(guī)范的規(guī)范的CAN2.0規(guī)范規(guī)范(CAN2.0A為標(biāo)準(zhǔn)格為標(biāo)準(zhǔn)格式，式，CAN2.0B為擴(kuò)展格式為擴(kuò)展格式)，目前

3、應(yīng)用的，目前應(yīng)用的CAN器件大器件大多符合多符合CAN2.0規(guī)范。規(guī)范。 CANCAN總線特點總線特點 CANCAN總線是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，其通信接口中集成了總線是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，其通信接口中集成了CANCAN協(xié)協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。括位填充、數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點均可以

4、在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點（信息）可分成不同的優(yōu)先級）網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)機(jī)制，當(dāng)兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡(luò)）采用非破壞性位仲裁總線結(jié)構(gòu)機(jī)制，當(dāng)兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。（4 4）可以點對點、一點對多點（成組）及全局廣播

5、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(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)。（5 5）直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)）直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km10km（速率（速率5Kbps5Kbps以下）。以下）。（6）通信速率最高可達(dá)）通信速率最高可達(dá)1MB/s（此時距離最長（此時距離最長40m）。）。（7）節(jié)點數(shù)實際可達(dá)）節(jié)點數(shù)實際可達(dá)110個。個。（8）采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為）采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)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(shù)據(jù)出錯率極低。校驗及其他檢錯措施，數(shù)據(jù)出錯率極低。（10）通信介質(zhì)可采用雙絞線，同軸電纜和光導(dǎo)纖維，一般采用）

6、通信介質(zhì)可采用雙絞線，同軸電纜和光導(dǎo)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(yán)重的情況下，具有自動關(guān)閉總線的功能，切節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下，具有自動關(guān)閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上的其他操作不受影響。斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上的其他操作不受影響。CAN的發(fā)展背景及其應(yīng)用情況的發(fā)展背景及其應(yīng)用情況 現(xiàn)代社會對汽車的要求不斷提高，這些要求包括：極高現(xiàn)代社會對汽車的要求不斷提高，這些要求包括：極高的主動安全性和被動安全性；乘坐的舒適性；駕駛與使用的主動安全性和被動安全性；乘坐的舒適性；駕駛與使用的便捷和人性化；尤其是低排放和低油耗

7、的要求等。的便捷和人性化；尤其是低排放和低油耗的要求等。 在汽車設(shè)計中運用微處理器及其電控技術(shù)是滿足這些要在汽車設(shè)計中運用微處理器及其電控技術(shù)是滿足這些要求的最好方法，而且已經(jīng)得到了廣泛的運用。目前這些系求的最好方法，而且已經(jīng)得到了廣泛的運用。目前這些系統(tǒng)有：統(tǒng)有：ABS（防抱系統(tǒng)）、（防抱系統(tǒng)）、EBD（制動力分配系統(tǒng)）、（制動力分配系統(tǒng)）、EMS（發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)）、多功能數(shù)字化儀表、主動懸架、（發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)）、多功能數(shù)字化儀表、主動懸架、導(dǎo)航系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)、自動空調(diào)和自動導(dǎo)航系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)、自動空調(diào)和自動CD 機(jī)等。機(jī)等。汽車電子技術(shù)發(fā)展的特點：汽車電子技術(shù)發(fā)展的特點：n汽車電子

8、控制技術(shù)從單一的控制逐步發(fā)展到汽車電子控制技術(shù)從單一的控制逐步發(fā)展到綜合控制，如點火時刻、燃油噴射、怠速控綜合控制，如點火時刻、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)。制、排氣再循環(huán)。n電子技術(shù)從發(fā)動機(jī)控制擴(kuò)展到汽車的各個組電子技術(shù)從發(fā)動機(jī)控制擴(kuò)展到汽車的各個組成部分，如制動防抱死系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、成部分，如制動防抱死系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。信息顯示系統(tǒng)等。n從汽車本身到融入外部社會環(huán)境。從汽車本身到融入外部社會環(huán)境。 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的分類：現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的分類：n 單獨控制系統(tǒng)：單獨控制系統(tǒng)：由一個電子控制單元（由一個電子控制單元（ECU）控制）控制一個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)

9、，如發(fā)動機(jī)控一個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)，如發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)、自動變速器等。制系統(tǒng)、自動變速器等。n 集中控制系統(tǒng)：集中控制系統(tǒng)：由一個電子控制單元（由一個電子控制單元（ECU）同時）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)。如汽車控制多個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)。如汽車底盤控制系統(tǒng)。底盤控制系統(tǒng)。n 控制器局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制器局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CAN總線系統(tǒng)）：由多個電總線系統(tǒng)）：由多個電子控制單元（子控制單元（ECU）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)，）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)，各控制單元（各控制單元（ECU）的共用信息通過總線互相傳遞。）的共用信息通過總線互相傳遞。帶有中央控制單元的車帶有中

10、央控制單元的車帶有三個中央控制單元的車帶有三個中央控制單元的車帶有三個中央控制單元和總線系統(tǒng)的車帶有三個中央控制單元和總線系統(tǒng)的車帶有三個中央控制單元的帶有三個中央控制單元的CAN驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)車用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展原因車用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展原因n電子技術(shù)發(fā)展電子技術(shù)發(fā)展-線束增加線束增加n線控系統(tǒng)（線控系統(tǒng)（X-BY-WIRE）n計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用n智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用汽車發(fā)展帶來的問題汽車發(fā)展帶來的問題n （1）汽車電子技術(shù)的發(fā)展）汽車電子技術(shù)的發(fā)展汽車上電子裝置越來汽車上電子裝置越來越多越多汽車的整體布置空間縮小汽車的整體布置空間縮小 n （2）傳統(tǒng)電器設(shè)備多為點到點

11、通信）傳統(tǒng)電器設(shè)備多為點到點通信導(dǎo)致了龐大導(dǎo)致了龐大的線束的線束 n （3）大量的連接器導(dǎo)致可靠性降低。大量的連接器導(dǎo)致可靠性降低。n粗大的線束粗大的線束與汽車中有限的可用空間之間的矛與汽車中有限的可用空間之間的矛盾越來越尖銳，電纜的體積、可靠性和重量成為越盾越來越尖銳，電纜的體積、可靠性和重量成為越來越突出的問題，而且也成為汽車輕量化和進(jìn)一步來越突出的問題，而且也成為汽車輕量化和進(jìn)一步電子化的最大障礙，汽車的制造和安裝也變得非常電子化的最大障礙，汽車的制造和安裝也變得非常困難。困難。n （4）存在冗余的傳感器。）存在冗余的傳感器。nVo l v o 汽車近三十年來線束增長的情況汽車近三十年來

12、線束增長的情況 n 車用網(wǎng)絡(luò)：通過總線將汽車上的各種電子裝置與設(shè)車用網(wǎng)絡(luò)：通過總線將汽車上的各種電子裝置與設(shè)備連成一個網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)相互之間的信息共享，既減備連成一個網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)相互之間的信息共享，既減少了線束，又可更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個系統(tǒng)，少了線束，又可更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個系統(tǒng)，使汽車性能達(dá)到最佳。使汽車性能達(dá)到最佳。汽車網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)點汽車網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)點 n布線簡單，設(shè)計簡化，節(jié)約銅材，降低成本。布線簡單，設(shè)計簡化，節(jié)約銅材，降低成本。n可靠性提高，可維護(hù)性大為提高可靠性提高，可維護(hù)性大為提高 n實現(xiàn)信息共享，提高汽車性能實現(xiàn)信息共享，提高汽車性能n滿足現(xiàn)代汽車電子設(shè)備種類功能越來越多的滿

13、足現(xiàn)代汽車電子設(shè)備種類功能越來越多的要求要求 n總之，使用汽車網(wǎng)絡(luò)不僅可以減少線束，而總之，使用汽車網(wǎng)絡(luò)不僅可以減少線束，而且能夠提高各控制系統(tǒng)的運行可靠性，減少且能夠提高各控制系統(tǒng)的運行可靠性，減少冗余的傳感器及相應(yīng)的軟硬件配置，實現(xiàn)各冗余的傳感器及相應(yīng)的軟硬件配置，實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的資源共享，便于集中實現(xiàn)各子子系統(tǒng)之間的資源共享，便于集中實現(xiàn)各子系統(tǒng)的在線故障診斷。系統(tǒng)的在線故障診斷。 CanbusCanbus的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史大眾公司首次在大眾公司首次在9797年年P(guān)ASSATPASSAT的舒適系統(tǒng)上的舒適系統(tǒng)上采用了傳送速率為采用了傳送速率為62.5Kbit/m62.5Kbit/m的

14、的CanbusCanbus。9898年在年在PASSATPASSAT和和GOLFGOLF的驅(qū)動系統(tǒng)上增的驅(qū)動系統(tǒng)上增加了加了CanbusCanbus，傳送速率為，傳送速率為500Kbit/m500Kbit/m。20002000年，大眾公司在年，大眾公司在PASSATPASSAT和和GOLFGOLF采用了帶有網(wǎng)關(guān)的第二代采用了帶有網(wǎng)關(guān)的第二代CanbusCanbus。20012001年，大眾公司提高了年，大眾公司提高了CanbusCanbus的設(shè)計標(biāo)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，將舒適系統(tǒng)準(zhǔn)，將舒適系統(tǒng)CanbusCanbus提高到提高到100Kbit/m, 100Kbit/m, 驅(qū)動系統(tǒng)提高到驅(qū)動系統(tǒng)提高到50

15、0Kbit/m500Kbit/m。20022002年，大眾集團(tuán)在新年，大眾集團(tuán)在新PQ24PQ24平臺上使用帶平臺上使用帶有車載網(wǎng)絡(luò)控制單元的第三代有車載網(wǎng)絡(luò)控制單元的第三代CanbusCanbus。20032003年，大眾集團(tuán)在新年，大眾集團(tuán)在新PQ35PQ35平臺上使用五重結(jié)平臺上使用五重結(jié)構(gòu)的構(gòu)的CanbusCanbus系統(tǒng)，并且出現(xiàn)了單線的系統(tǒng)，并且出現(xiàn)了單線的LIN-BUSLIN-BUS。20世紀(jì)世紀(jì)80年代，年代，Bosch的工程人員開始研究用于汽車的串的工程人員開始研究用于汽車的串行總線系統(tǒng)，因為當(dāng)時還沒有一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能完全滿足汽車行總線系統(tǒng)，因為當(dāng)時還沒有一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能完全滿足

16、汽車工程的要求。參加研究的還有工程的要求。參加研究的還有Mercedes-Benz公司、公司、Intel公司，還有德國兩所大學(xué)的教授。公司，還有德國兩所大學(xué)的教授。 1986年，年， Bosch在在SAE（汽車工程人員協(xié)會）大會上提（汽車工程人員協(xié)會）大會上提出了出了CAN 1987年，年，INTEL就推出了第一片就推出了第一片CAN控制芯片控制芯片82526；隨后隨后Philips半導(dǎo)體推出了半導(dǎo)體推出了82C200。 1993年，年，CAN的國際標(biāo)準(zhǔn)的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898公布公布從此從此CAN 協(xié)議被廣泛的用于各類自動化控制領(lǐng)域。協(xié)議被廣泛的用于各類自動化控制領(lǐng)域。 1992年，年，C

17、IA（CAN in Automation）用戶組織成立，之后）用戶組織成立，之后制定了第一個制定了第一個CAN應(yīng)用層應(yīng)用層“CAL”。 1994年開始有了國際年開始有了國際CAN學(xué)術(shù)年會（學(xué)術(shù)年會（ICC）。）。 1994年美國汽車工程師協(xié)會以年美國汽車工程師協(xié)會以CAN為基礎(chǔ)制定了為基礎(chǔ)制定了SAEJ1939標(biāo)準(zhǔn)，用于卡車和巴士控制和通信網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)，用于卡車和巴士控制和通信網(wǎng)絡(luò)。 到今天，幾乎每一輛歐洲生產(chǎn)的轎車上都有到今天，幾乎每一輛歐洲生產(chǎn)的轎車上都有CAN；高級客；高級客車上有兩套車上有兩套CAN，通過網(wǎng)關(guān)互聯(lián)；，通過網(wǎng)關(guān)互聯(lián)；1999年一年就有近年一年就有近6千萬個千萬個CAN控制器

18、投入使用；控制器投入使用；2000年銷售年銷售1億多億多CAN的芯片；的芯片；2001年用在汽車上的年用在汽車上的CAN節(jié)點數(shù)目超過節(jié)點數(shù)目超過1億個億個 。 但是轎車上基于但是轎車上基于CAN的控制網(wǎng)絡(luò)至今仍是各大公司自成系的控制網(wǎng)絡(luò)至今仍是各大公司自成系統(tǒng)，沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)，沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 基于基于CAN總線的汽車電器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總線的汽車電器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)動機(jī)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(zhuǎn)向ECU電機(jī)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

19、告信號ECU儀表顯示ECU整車控制器ECU（網(wǎng)關(guān)）整車控制器ECU（網(wǎng)關(guān)）高速總線低速總線故障診斷ECU 目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2條條CAN： 一條用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速一條用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速CAN，速率達(dá)到，速率達(dá)到500kb/s。主要面向?qū)崟r性要求較高的控制。主要面向?qū)崟r性要求較高的控制單元，如發(fā)動機(jī)、電動機(jī)等單元，如發(fā)動機(jī)、電動機(jī)等 另一條用于車身系統(tǒng)的低速另一條用于車身系統(tǒng)的低速CAN，速率是，速率是100kb/s。主要是針對車身控制的，如車燈、。主要是針對車身控制的，如車燈、車門、車窗等信號的采集以及反饋。其特征車門、車窗等信號的采集以及反饋。其

20、特征是信號多但實時性要求低，因此實現(xiàn)成本要是信號多但實時性要求低，因此實現(xiàn)成本要求低。求低。 CAN總線布置、結(jié)構(gòu)和基本特點總線布置、結(jié)構(gòu)和基本特點CAN總線系統(tǒng)上并聯(lián)有多個元件。這就要求整個系統(tǒng)的布置總線系統(tǒng)上并聯(lián)有多個元件。這就要求整個系統(tǒng)的布置滿足以下要求：滿足以下要求： 可靠性高：可靠性高：傳輸故障（不論是由內(nèi)部還是外部引起的）應(yīng)能傳輸故障（不論是由內(nèi)部還是外部引起的）應(yīng)能準(zhǔn)確識別出來準(zhǔn)確識別出來 使用方便：使用方便：如果某一控制單元出現(xiàn)故障，其余系統(tǒng)應(yīng)盡可能如果某一控制單元出現(xiàn)故障，其余系統(tǒng)應(yīng)盡可能保持原有功能，以便進(jìn)行信息交換保持原有功能，以便進(jìn)行信息交換 數(shù)據(jù)密度大：數(shù)據(jù)密度大：

21、所有控制單元在任一瞬時的信息狀態(tài)均相同，所有控制單元在任一瞬時的信息狀態(tài)均相同，這樣就使得兩控制單元之間不會有數(shù)據(jù)偏差。如果系統(tǒng)的某一這樣就使得兩控制單元之間不會有數(shù)據(jù)偏差。如果系統(tǒng)的某一處有故障，那么總線上所有連接的元件都會得到通知。處有故障，那么總線上所有連接的元件都會得到通知。 數(shù)據(jù)傳輸快數(shù)據(jù)傳輸快：連成網(wǎng)絡(luò)的各元件之間的數(shù)據(jù)交換速率必須：連成網(wǎng)絡(luò)的各元件之間的數(shù)據(jù)交換速率必須很快，這樣才能滿足實時要求。很快，這樣才能滿足實時要求。CAN總線布置、結(jié)構(gòu)和基本特點總線布置、結(jié)構(gòu)和基本特點考慮到信號的重復(fù)率及產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)量，考慮到信號的重復(fù)率及產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)量，CAN總線系統(tǒng)分為總線系統(tǒng)分為三

22、個專門的系統(tǒng)三個專門的系統(tǒng) CAN驅(qū)動總線（高速），驅(qū)動總線（高速），500Kbit/s，可基本滿足實時要求。，可基本滿足實時要求。 CAN舒適總線（低速），舒適總線（低速），100 Kbit/s，用于對時間要求不高，用于對時間要求不高的情況。的情況。 CAN“infotainment”總線（低速），總線（低速），100Kbit/s，用于對時，用于對時間要求不高的情況。間要求不高的情況。CAN-BUSCAN-BUS系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：CANCAN收發(fā)器收發(fā)器: : 安裝在控制器內(nèi)部，同時兼具接受和發(fā)送的功能，將控制器傳安裝在控制器內(nèi)部，同時兼具接受和發(fā)送的功能，將控制器傳來的數(shù)據(jù)化為電信號并將

23、其送入數(shù)據(jù)傳輸線。來的數(shù)據(jù)化為電信號并將其送入數(shù)據(jù)傳輸線。數(shù)據(jù)傳輸終端：是一個電阻，防止數(shù)據(jù)在線端被反射，以回聲的形式返回，數(shù)據(jù)傳輸終端：是一個電阻，防止數(shù)據(jù)在線端被反射，以回聲的形式返回，影響數(shù)據(jù)的傳輸。影響數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)傳輸線：雙向數(shù)據(jù)線，由高低雙絞線組成。數(shù)據(jù)傳輸線：雙向數(shù)據(jù)線，由高低雙絞線組成。CanbusCanbus的收發(fā)器如圖所示，使用一個電路進(jìn)行控制，這樣也就是的收發(fā)器如圖所示，使用一個電路進(jìn)行控制，這樣也就是說控制單元在某一時間段只能進(jìn)行發(fā)送或接受一項功能。說控制單元在某一時間段只能進(jìn)行發(fā)送或接受一項功能。邏輯邏輯“1 1”：所有控制器的開關(guān)斷開；總線電平為：所有控制器的開關(guān)

24、斷開；總線電平為5 5Vor3.5VVor3.5V；CanbusCanbus未通訊。未通訊。邏輯邏輯“0 0”：某一控制器閉合；總線電平為：某一控制器閉合；總線電平為0 0伏；伏； CanbusCanbus進(jìn)行通訊進(jìn)行通訊。Canbus的收發(fā)器的收發(fā)器因此總線導(dǎo)線上就會出現(xiàn)兩種狀態(tài)：因此總線導(dǎo)線上就會出現(xiàn)兩種狀態(tài)：狀態(tài)狀態(tài)1： 截止?fàn)顟B(tài)，晶體管截止（開關(guān)未接合）截止?fàn)顟B(tài)，晶體管截止（開關(guān)未接合）無源：無源： 總線電平總線電平=1，電阻高，電阻高狀態(tài)狀態(tài)0： 接通狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通（開關(guān)已接合）接通狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通（開關(guān)已接合）有源：有源： 總線電平總線電平=0，電阻低，電阻低2 2個以上控制器所

25、組成的個以上控制器所組成的CanbusCanbus系統(tǒng)系統(tǒng)當(dāng)用當(dāng)用2 2個以上的控制器連接在個以上的控制器連接在CanbusCanbus總線總線上（如圖所示），用邏輯上（如圖所示），用邏輯1 1來表示斷開和來表示斷開和用邏輯用邏輯0 0表示閉合。不考慮其他總線規(guī)則表示閉合。不考慮其他總線規(guī)則情況下，總線會出現(xiàn)下圖的情況：情況下，總線會出現(xiàn)下圖的情況：1.1.任何開關(guān)閉合，總線上的電壓為任何開關(guān)閉合，總線上的電壓為0 0伏伏2.2.所有開關(guān)斷開，總線上的電壓為所有開關(guān)斷開，總線上的電壓為5 5伏伏因此：因此：1.1.只要任何一個控制器激活，則總線激活只要任何一個控制器激活，則總線激活2.2.所有

26、控制器關(guān)閉，總線處于未激活狀態(tài)所有控制器關(guān)閉，總線處于未激活狀態(tài)激活的總線稱為激活的總線稱為顯性電平顯性電平；未激活的總線電平稱為未激活的總線電平稱為隱形電平隱形電平功能功能CAN構(gòu)件通過構(gòu)件通過RX-線來檢查總線是否有源（是否正在交換別線來檢查總線是否有源（是否正在交換別的信息），必要時會等待，直至總線空閑下來為止。的信息），必要時會等待，直至總線空閑下來為止。（某一時間段內(nèi)的電平（某一時間段內(nèi)的電平1（無源）如果總線空閑下來，發(fā)動（無源）如果總線空閑下來，發(fā)動機(jī)信息就會被發(fā)送出去。機(jī)信息就會被發(fā)送出去。 Canbus Canbus采用雙絞線自身校驗的結(jié)構(gòu)，既可以防止電磁干擾對傳輸信息的采用

27、雙絞線自身校驗的結(jié)構(gòu)，既可以防止電磁干擾對傳輸信息的影響，也可以防止本身對外界的干擾。系統(tǒng)中采用高低電平兩根數(shù)據(jù)線影響，也可以防止本身對外界的干擾。系統(tǒng)中采用高低電平兩根數(shù)據(jù)線，控制器輸出的信號同時向兩根通訊線發(fā)送，高低電平互為鏡像。并且，控制器輸出的信號同時向兩根通訊線發(fā)送，高低電平互為鏡像。并且每一個控制器都增加了終端電阻，已減少數(shù)據(jù)傳送時的過調(diào)效應(yīng)。每一個控制器都增加了終端電阻，已減少數(shù)據(jù)傳送時的過調(diào)效應(yīng)?；緲?gòu)造基本構(gòu)造+1V-1V外界的干擾同時作用于兩根導(dǎo)線外界的干擾同時作用于兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁波輻射相互抵消產(chǎn)生的電磁波輻射相互抵消0 V數(shù)據(jù)傳輸線數(shù)據(jù)傳輸終端數(shù)據(jù)傳輸終端CAN收發(fā)器

28、CAN收發(fā)器CAN導(dǎo)線的特點導(dǎo)線的特點 兩條扭絞在一起的導(dǎo)線稱為兩條扭絞在一起的導(dǎo)線稱為雙絞線雙絞線。控制單元之間的數(shù)據(jù)交換就是通過這兩條導(dǎo)線來完成的，控制單元之間的數(shù)據(jù)交換就是通過這兩條導(dǎo)線來完成的，這些數(shù)據(jù)可能是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、油箱油面高度及車速等。這些數(shù)據(jù)可能是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、油箱油面高度及車速等。為了清楚起見為了清楚起見CAN導(dǎo)線分別用單顏色來表示導(dǎo)線分別用單顏色來表示CAN-High線總線總是黃色，是黃色，CAN-Low-線總是綠色線總是綠色 驅(qū)動系統(tǒng)（由驅(qū)動系統(tǒng)（由15號線激活）：號線激活）：500; 舒適系統(tǒng)（由舒適系統(tǒng)（由30號線激活）：號線激活）：100信息系統(tǒng)（由信息系統(tǒng)（由30號

29、線激活）：號線激活）：100；診斷系統(tǒng)（由診斷系統(tǒng)（由30號線激活）：號線激活）：500儀表系統(tǒng)（由儀表系統(tǒng)（由15號線激活）：號線激活）：100；Lin: 20最大承載：最大承載：1000CAN 儀表CAN 驅(qū)動CAN 信息CAN 舒適 CAN 診斷基本構(gòu)造基本構(gòu)造基本構(gòu)造基本構(gòu)造網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)如車輛發(fā)生相撞事故，氣囊控制單元會發(fā)出負(fù)加速度傳感器的如車輛發(fā)生相撞事故，氣囊控制單元會發(fā)出負(fù)加速度傳感器的信號，這個信號的優(yōu)先級在驅(qū)動系統(tǒng)是非常高，但轉(zhuǎn)到舒適系信號，這個信號的優(yōu)先級在驅(qū)動系統(tǒng)是非常高，但轉(zhuǎn)到舒適系統(tǒng)后，網(wǎng)關(guān)調(diào)低了它的優(yōu)先級，因為它在舒適系統(tǒng)功能只是打統(tǒng)后，網(wǎng)關(guān)調(diào)低了它的優(yōu)先級，因為它在舒

30、適系統(tǒng)功能只是打開門和燈。開門和燈?；緲?gòu)造基本構(gòu)造診斷總線診斷總線網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)儀表總線儀表總線驅(qū)動總線驅(qū)動總線舒適總線舒適總線信息總線信息總線診斷總線診斷總線診斷總線是用于診斷儀器和相應(yīng)控制單元診斷總線是用于診斷儀器和相應(yīng)控制單元之間的信息交換，它被用來代替原來的之間的信息交換，它被用來代替原來的K K線線或者或者L L線的功能（廢氣處理控制器除外）。線的功能（廢氣處理控制器除外）。診斷總線目前只能在診斷總線目前只能在VAS5051VAS5051和和VAS5052VAS5052下下工作，而不能適用于原來的診斷工具，如工作，而不能適用于原來的診斷工具，如15521552等。診斷總線通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)接到相

31、應(yīng)的等。診斷總線通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)接到相應(yīng)的CANBUSCANBUS上，然后再連接相應(yīng)的控制器進(jìn)行上，然后再連接相應(yīng)的控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)交換。隨著診斷總線的使用，大眾集團(tuán)將逐步淘隨著診斷總線的使用，大眾集團(tuán)將逐步淘汰控制器上的汰控制器上的K K線存儲器，而采用線存儲器，而采用CANCAN線作線作為診斷儀器和控制器之間的信息連接線，為診斷儀器和控制器之間的信息連接線，我們稱之為虛擬我們稱之為虛擬K K線。線。針腳號 對應(yīng)的線束 1 15號線 4 接地 5 接地 6 CANBUS(高） 7 k線 14 CANBUS(低） 15 L線 16 30號線注：未標(biāo)明的針腳號暫未使用?；緲?gòu)造基本構(gòu)造當(dāng)車輛使

32、用診斷當(dāng)車輛使用診斷CANBUSCANBUS總線結(jié)構(gòu)后，總線結(jié)構(gòu)后，VAS5051VAS5051等診斷儀器必須使用相對應(yīng)的新等診斷儀器必須使用相對應(yīng)的新型診斷線（型診斷線（VAS5051/5AVAS5051/5A或或VAS5051/6AVAS5051/6A）, , 否則無法讀出相應(yīng)的診斷信息。另外，車否則無法讀出相應(yīng)的診斷信息。另外，車上的診斷接口也作出了相應(yīng)的改動，具體上的診斷接口也作出了相應(yīng)的改動，具體信息看如下圖表：信息看如下圖表：注：注：50515051儀器的版本號必須大于儀器的版本號必須大于3.03.0以上以上 才能使用診斷才能使用診斷CANBUSCANBUS總線?？偩€。新型診斷線能

33、夠適用于舊型診斷接口。新型診斷線能夠適用于舊型診斷接口。CAN總線總線CAN總線是車內(nèi)電子裝置中的一個獨立系統(tǒng)，它就是數(shù)據(jù)線，總線是車內(nèi)電子裝置中的一個獨立系統(tǒng)，它就是數(shù)據(jù)線，用于在連接的控制單元之間進(jìn)行信息交換。用于在連接的控制單元之間進(jìn)行信息交換。由于自身的布置和結(jié)構(gòu)特點，由于自身的布置和結(jié)構(gòu)特點，CAN總線工作時的可靠性很高總線工作時的可靠性很高如果如果CAN總線系統(tǒng)出現(xiàn)故障，故障就會存入相應(yīng)的控制單總線系統(tǒng)出現(xiàn)故障，故障就會存入相應(yīng)的控制單元故障存儲器內(nèi)，可以用診斷儀讀出這些故障。元故障存儲器內(nèi)，可以用診斷儀讀出這些故障?？刂茊卧獡碛凶栽\斷功能，我們通過自診斷功能還可識別出與控制單元擁

34、有自診斷功能，我們通過自診斷功能還可識別出與CAN總線相關(guān)的故障?？偩€相關(guān)的故障。用診斷儀（如用診斷儀（如VAS5051，5052）讀出）讀出CAN總線故障記錄后，總線故障記錄后，既可按這些信息準(zhǔn)確地查尋故障既可按這些信息準(zhǔn)確地查尋故障控制單元內(nèi)的故障記錄用于初步確定故障，還可用于讀出排除控制單元內(nèi)的故障記錄用于初步確定故障，還可用于讀出排除故障后的無故障說明。如果想要更新故障顯示內(nèi)容，須重新起故障后的無故障說明。如果想要更新故障顯示內(nèi)容，須重新起動發(fā)動機(jī)。動發(fā)動機(jī)。CAN總線正常的一個重要前提條件是：車在任何工況均不應(yīng)有總線正常的一個重要前提條件是：車在任何工況均不應(yīng)有CAN總線故障記錄?？?/p>

35、線故障記錄。 為了能夠確定及排除故障，就需要了解為了能夠確定及排除故障，就需要了解CAN總線上的數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)交換基本原理。交換基本原理。CAN總線數(shù)據(jù)交換基本原理總線數(shù)據(jù)交換基本原理不同的數(shù)據(jù)傳遞（以不同的數(shù)據(jù)傳遞（以CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線為例）驅(qū)動數(shù)據(jù)總線為例）1、提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性、提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性 為了提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性，為了提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性，CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的兩數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的兩條導(dǎo)線（雙絞線）分別用于不同的數(shù)據(jù)傳送，這兩條線分條導(dǎo)線（雙絞線）分別用于不同的數(shù)據(jù)傳送，這兩條線分別稱為別稱為CAN-High線和線和CAN-Low線。線。2、在顯性狀態(tài)和隱性狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時、

36、在顯性狀態(tài)和隱性狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時CAN導(dǎo)線上的電導(dǎo)線上的電壓變化壓變化 在靜止?fàn)顟B(tài)時，這兩條導(dǎo)線上作用有相同預(yù)先設(shè)定值，在靜止?fàn)顟B(tài)時，這兩條導(dǎo)線上作用有相同預(yù)先設(shè)定值，該值稱為該值稱為靜電平靜電平。對于CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說，這個值大約為2.5V。 ，CAN-High線上的電壓值會升高一個預(yù)線上的電壓值會升高一個預(yù)定值（對定值（對CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說，這個值至少為驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說，這個值至少為1V）。而）。而CAN-Low線上的電壓值會降低一個同樣值（對線上的電壓值會降低一個同樣值（對CAN驅(qū)動數(shù)驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說，這個值至少為據(jù)總線來說，這個值至少為1V）。于是在）。于是在CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總

37、驅(qū)動數(shù)據(jù)總線上，線上，CAN-High線就處于激活狀態(tài)，其電壓不低于線就處于激活狀態(tài)，其電壓不低于3.5（2.5V+1V=3.5V)，而，而CAN-Low線上的電壓值最多可降至線上的電壓值最多可降至1.5V(2.5V-1V=1.5V)。在隱性狀態(tài)時，在隱性狀態(tài)時，CAN-High線與線與CAN-Low線上的電壓差為線上的電壓差為0V，在顯性狀態(tài)時該差值最低為，在顯性狀態(tài)時該差值最低為2V。3、CAN數(shù)據(jù)總線上的信號變化（以數(shù)據(jù)總線上的信號變化（以CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線為例）驅(qū)動數(shù)據(jù)總線為例）4、收發(fā)器內(nèi)的、收發(fā)器內(nèi)的CAN-High線和線和 CAN-Low線上的信號轉(zhuǎn)換線上的信號轉(zhuǎn)換 控制單元是通

38、過收發(fā)器聯(lián)接到控制單元是通過收發(fā)器聯(lián)接到CAN驅(qū)動總線上的，在這驅(qū)動總線上的，在這個收發(fā)器內(nèi)有一個接收器，該接收器是安裝在接收一側(cè)的差個收發(fā)器內(nèi)有一個接收器，該接收器是安裝在接收一側(cè)的差動信號放大器。動信號放大器。 差動信號放大器差動信號放大器用于處理來自用于處理來自CAN-High線和線和CAN-Low線的信號，除此以外還負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換后的信號傳至控制單元的線的信號，除此以外還負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換后的信號傳至控制單元的CAN接收區(qū)。這個轉(zhuǎn)換后的信號稱為差動信號放大器的輸出接收區(qū)。這個轉(zhuǎn)換后的信號稱為差動信號放大器的輸出電壓。電壓。 差動信號放大器用差動信號放大器用CAN-High線上的電壓（線上的電壓（U

39、CAN-High）減去減去CAN-Low線上的電壓（線上的電壓（UCAN-Low），就得出了輸出電），就得出了輸出電壓，用這種方法可以消除靜電平（對于壓，用這種方法可以消除靜電平（對于CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說是說是2.5V）或其它任何重疊的電壓。）或其它任何重疊的電壓。5、CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線差動信號放大器內(nèi)的信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動數(shù)據(jù)總線差動信號放大器內(nèi)的信號轉(zhuǎn)換 收發(fā)器的差動信號放大器在處理信號時，會用收發(fā)器的差動信號放大器在處理信號時，會用CAN-High-線上作用的電壓減去線上作用的電壓減去CAN-Low-線上作用的電壓。線上作用的電壓。6、CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線差動信號放大器內(nèi)的干擾過濾

40、驅(qū)動數(shù)據(jù)總線差動信號放大器內(nèi)的干擾過濾由于數(shù)據(jù)總線也要布置在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，所以數(shù)據(jù)總線就要遭受各種干擾。在由于數(shù)據(jù)總線也要布置在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，所以數(shù)據(jù)總線就要遭受各種干擾。在保養(yǎng)時要考慮對保養(yǎng)時要考慮對 地地 短短 路路 和和 蓄蓄 電電 池池 電電 壓壓 、 點點 火火 裝裝 置置 的的 火火 花花 放放 電電 和和 靜靜 態(tài)態(tài) 放放 電電 。在該圖的上部可清楚地看到這種傳遞的效果。在該圖的上部可清楚地看到這種傳遞的效果。由于由于CAN-High線和線和CAN-Low線是扭絞在一起的（雙絞線），所以干擾脈沖線是扭絞在一起的（雙絞線），所以干擾脈沖X就總是有規(guī)就總是有規(guī)律地作用在兩條線上。由于差動

41、信號放大器總是用律地作用在兩條線上。由于差動信號放大器總是用CAN-High線上的電壓（線上的電壓（3.5V-X)減去減去CAN-Low線上的電壓線上的電壓(1.5V-X)，因此在經(jīng)過處理后，因此在經(jīng)過處理后,差動信號中就不再有干擾脈沖了差動信號中就不再有干擾脈沖了.(3,5V - X) - (1,5V - X) = 2V7、信號電平、信號電平控制單元信號在收發(fā)器內(nèi)的放大控制單元信號在收發(fā)器內(nèi)的放大收發(fā)器發(fā)送一側(cè)的任務(wù)是將控制單元內(nèi)的收發(fā)器發(fā)送一側(cè)的任務(wù)是將控制單元內(nèi)的CAN控制器的較控制器的較弱信號放大，使之達(dá)到弱信號放大，使之達(dá)到CAN導(dǎo)線上的信號電平和控制單元導(dǎo)線上的信號電平和控制單元輸

42、入端的信號電平。輸入端的信號電平。聯(lián)接在聯(lián)接在CAN數(shù)據(jù)總線上的控制單元的作用就像是數(shù)據(jù)總線上的控制單元的作用就像是CAN導(dǎo)導(dǎo)線上的一個負(fù)載電阻（因為裝有電子元件）。這個負(fù)載線上的一個負(fù)載電阻（因為裝有電子元件）。這個負(fù)載電阻取決于聯(lián)接的控制單元數(shù)量和其電阻。電阻取決于聯(lián)接的控制單元數(shù)量和其電阻。收發(fā)器將收發(fā)器將CAN信號輸送到信號輸送到CAN數(shù)據(jù)總線的兩條導(dǎo)線上，相應(yīng)數(shù)據(jù)總線的兩條導(dǎo)線上，相應(yīng)地在地在CAN-High線上的電壓就升高，而在線上的電壓就升高，而在CAN-Low線上的電線上的電壓就降低一個同樣大小的值。對于驅(qū)動壓就降低一個同樣大小的值。對于驅(qū)動CAN數(shù)據(jù)總線來說，數(shù)據(jù)總線來說，一

43、條導(dǎo)線上的電壓改變值不低于一條導(dǎo)線上的電壓改變值不低于1V，對于，對于CAN舒適舒適/Infotainment總線來說，這個值不低于總線來說，這個值不低于3.6V。8、CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的特點驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的特點CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的速率為驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的速率為500 kBit/s，用于將，用于將CAN驅(qū)動數(shù)驅(qū)動數(shù)據(jù)總線方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。據(jù)總線方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線控制單元有：驅(qū)動數(shù)據(jù)總線控制單元有：- 發(fā)動機(jī)控制單元發(fā)動機(jī)控制單元- ABS-控制單元控制單元- ESP-控制單元控制單元- 變速器控制單元變速器控制單元- 安全氣囊控制單元安全氣囊控制單元- 組合儀表組合儀表

44、CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線由驅(qū)動數(shù)據(jù)總線由15號接線柱（點火開關(guān)）接通，短時工號接線柱（點火開關(guān)）接通，短時工作后，又完全關(guān)閉。作后，又完全關(guān)閉。CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線上的信號變化驅(qū)動數(shù)據(jù)總線上的信號變化下面圖中所示的是一個真實的下面圖中所示的是一個真實的CAN-電報變化圖，它由一個收發(fā)器產(chǎn)生，電報變化圖，它由一個收發(fā)器產(chǎn)生，并由并由VAS5051的數(shù)字存儲式示波器（的數(shù)字存儲式示波器（DSO）接收下來。兩個電平之間）接收下來。兩個電平之間的疊加信號變化表示的疊加信號變化表示2.5V的隱性電平。的隱性電平。CAN-High線上的顯性電壓約線上的顯性電壓約為為3.5V，CAN-Low線約為線約為1.5V。C

45、AN舒適舒適/ Infotainment數(shù)據(jù)總線的特點數(shù)據(jù)總線的特點CAN舒適舒適/ Infotainment數(shù)據(jù)總線的速率為數(shù)據(jù)總線的速率為100 kBit/s，用，用于將于將CAN舒適總線和舒適總線和CAN Infotainment總線方面的控制單總線方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)。元聯(lián)成網(wǎng)。CAN舒適舒適/ Infotainment數(shù)據(jù)總線控制單元有：數(shù)據(jù)總線控制單元有：- 全自動空調(diào)全自動空調(diào)/空調(diào)控制單元空調(diào)控制單元- 車門控制單元車門控制單元- 舒適控制單元舒適控制單元- 收音機(jī)和導(dǎo)航顯示單元控制單元收音機(jī)和導(dǎo)航顯示單元控制單元 控制單元通過控制單元通過CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的CA

46、N-High線和線和CAN-Low線來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如車門開線來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如車門開/關(guān)、車內(nèi)燈開關(guān)、車內(nèi)燈開/關(guān)、車輛關(guān)、車輛位置（位置（GPS)等等。等等。 由于使用同樣的脈沖頻率，所以由于使用同樣的脈沖頻率，所以CAN舒適數(shù)據(jù)總線和舒適數(shù)據(jù)總線和CAN Infotainment總線可以共同使用一對導(dǎo)線，當(dāng)然前提總線可以共同使用一對導(dǎo)線，當(dāng)然前提條件是相應(yīng)的車上有這兩種數(shù)據(jù)總線（條件是相應(yīng)的車上有這兩種數(shù)據(jù)總線（(如如 Golf IV und Polo MJ 2002)。舒適系統(tǒng)的信號圖舒適系統(tǒng)的信號圖1、CAN舒適舒適/ Infotainment數(shù)據(jù)總線的差動數(shù)據(jù)傳遞數(shù)據(jù)總線的差動數(shù)據(jù)

47、傳遞 為了使低速為了使低速CAN抗干擾性強(qiáng)且電流消耗低，與抗干擾性強(qiáng)且電流消耗低，與CAN驅(qū)動數(shù)驅(qū)動數(shù)據(jù)總線相比就需做一些改動。據(jù)總線相比就需做一些改動。 首先首先，由于使用了單獨的驅(qū)動器（功率放大器），這兩個，由于使用了單獨的驅(qū)動器（功率放大器），這兩個CAN信號就不再有彼此依賴的關(guān)系了。與信號就不再有彼此依賴的關(guān)系了。與CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線驅(qū)動數(shù)據(jù)總線不同，不同，CAN舒適舒適/ Infotainment數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)總線的CAN-High線和線和CAN-Low線不是通過電阻相連的。也就是說：線不是通過電阻相連的。也就是說：CAN-High線和線和CAN-Low線不再彼此相互影響，而是彼此獨

48、立作為電壓源來線不再彼此相互影響，而是彼此獨立作為電壓源來工作。工作。 另外另外還放棄了共同的中壓，在隱性狀態(tài)（靜電平）時，還放棄了共同的中壓，在隱性狀態(tài)（靜電平）時，CAN-High信號為信號為0V，在顯性狀態(tài)時，在顯性狀態(tài)時3.6V。 2、CAN舒適舒適/Infotainment數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)總線的CAN-收發(fā)器收發(fā)器總系統(tǒng)總系統(tǒng) 目前是通過網(wǎng)關(guān)的目前是通過網(wǎng)關(guān)的K-線來查詢診斷信息，從線來查詢診斷信息，從Touran車開車開始是通過始是通過CAN數(shù)據(jù)總線診斷線來完成這個工作的。數(shù)據(jù)總線診斷線來完成這個工作的?？梢杂没疖囌咀鳛槔觼砬宄卣f明網(wǎng)關(guān)的原理可以用火車站作為例子來清楚地說明網(wǎng)關(guān)的

49、原理提示！提示！123基本術(shù)語基本術(shù)語CAN的報文及結(jié)構(gòu)的報文及結(jié)構(gòu)同步同步CAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范CANCAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范CANCAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范 CANCAN為串行通訊協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級的分布為串行通訊協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級的分布實時控制。實時控制。CANCAN的應(yīng)用范圍很廣，從高速的網(wǎng)絡(luò)到低價位的多的應(yīng)用范圍很廣，從高速的網(wǎng)絡(luò)到低價位的多路接線都可以使用路接線都可以使用CANCAN。在汽車電子行業(yè)里，使用。在汽車電子行業(yè)里，使用CANCAN連接發(fā)動連接發(fā)動機(jī)控制單元、傳感器、防剎車系統(tǒng)、等等，其傳輸速度可達(dá)機(jī)控制單元、傳感器、防剎車系統(tǒng)、等等，其傳輸速度

50、可達(dá)1Mbit/s1Mbit/s。同時，可以將。同時，可以將CANCAN安裝在卡車本體的電子控制系統(tǒng)里，安裝在卡車本體的電子控制系統(tǒng)里，諸如車燈組、電氣車窗等等，用以代替接線配線裝置。諸如車燈組、電氣車窗等等，用以代替接線配線裝置。 技術(shù)規(guī)范的目的是為了在任何兩個技術(shù)規(guī)范的目的是為了在任何兩個CANCAN儀器之間建立兼容儀器之間建立兼容性?？墒?，兼容性有不同的方面，比如電氣特性和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的性。可是，兼容性有不同的方面，比如電氣特性和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的解釋。為了達(dá)到設(shè)計透明度以及實現(xiàn)靈活性，根據(jù)解釋。為了達(dá)到設(shè)計透明度以及實現(xiàn)靈活性，根據(jù)ISO/OSIISO/OSI參參考模型，考模型，CAN 2.0CA

51、N 2.0規(guī)范細(xì)分為以下不同的層次：數(shù)據(jù)鏈路層和規(guī)范細(xì)分為以下不同的層次：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層物理層( (如圖所示如圖所示) )。 CANCAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范 位編碼位編碼/解碼解碼 位定時位定時 同步同步 驅(qū)動器接收器特性驅(qū)動器接收器特性邏輯鏈路子層邏輯鏈路子層LLC 接收濾波接收濾波 超載通知超載通知 恢復(fù)管理恢復(fù)管理介質(zhì)訪問控制子層介質(zhì)訪問控制子層MAC 數(shù)據(jù)包裝數(shù)據(jù)包裝/解包解包 幀編碼幀編碼 介質(zhì)訪問管理介質(zhì)訪問管理 錯誤監(jiān)測錯誤監(jiān)測 出錯標(biāo)定出錯標(biāo)定 應(yīng)答應(yīng)答 串并轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理層故障界定故障界定總線故障管理總線故障管理監(jiān)控器監(jiān)控器圖圖 CAN協(xié)議分層結(jié)

52、構(gòu)和功能協(xié)議分層結(jié)構(gòu)和功能CANCAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范 在以前版本的在以前版本的CANCAN規(guī)范中，數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范中，數(shù)據(jù)鏈路層的LLCLLC子層和子層和MACMAC子層的服務(wù)及功能分別被解釋為子層的服務(wù)及功能分別被解釋為“對象層對象層”和和“傳輸層傳輸層”。 邏輯鏈路控制子層邏輯鏈路控制子層(LLC)(LLC)的作用范圍如下：的作用范圍如下： 為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求以及數(shù)據(jù)傳輸提供服務(wù)。為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求以及數(shù)據(jù)傳輸提供服務(wù)。 確定由實際要使用的確定由實際要使用的LLCLLC子層接收哪一個報文。子層接收哪一個報文。 為恢復(fù)管理和過載通知提供手段。為恢復(fù)管理和過載通知提供手段。 MACMAC子層的作用主

53、要是傳送規(guī)則，也就是控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)子層的作用主要是傳送規(guī)則，也就是控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標(biāo)定、故障界定。位定時的一些普行仲裁、錯誤檢測、出錯標(biāo)定、故障界定。位定時的一些普通功能也可以看作是通功能也可以看作是MACMAC子層的一部分。子層的一部分。 物理層的作用物理層的作用是在不同節(jié)點之間根據(jù)所有的電氣屬性進(jìn)是在不同節(jié)點之間根據(jù)所有的電氣屬性進(jìn)行位的實際傳輸。行位的實際傳輸。 CAN CAN具有以下的屬性：具有以下的屬性： 報文的優(yōu)先權(quán)報文的優(yōu)先權(quán) 保證延遲時間保證延遲時間 設(shè)置靈活設(shè)置靈活 時間同步的多點接收時間同步的多點接收 系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的連貫性系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的連貫性 多主機(jī)多主機(jī)

54、錯誤檢測和錯誤標(biāo)定錯誤檢測和錯誤標(biāo)定 只要總線一處于空閑，就自動將破壞的報文重新傳輸只要總線一處于空閑，就自動將破壞的報文重新傳輸 將節(jié)點的暫時性錯誤和永久性錯誤區(qū)分開來，并且可以將節(jié)點的暫時性錯誤和永久性錯誤區(qū)分開來，并且可以自動關(guān)閉由自動關(guān)閉由OSI參考模型分層參考模型分層CAN結(jié)構(gòu)的錯誤的節(jié)點。結(jié)構(gòu)的錯誤的節(jié)點。CANCAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范依據(jù)依據(jù)ISO/OSIISO/OSI參考模型的層結(jié)構(gòu)具有以下功能參考模型的層結(jié)構(gòu)具有以下功能: : 物理層物理層定義信號是如何實際地傳輸?shù)?，因此涉及到位時定義信號是如何實際地傳輸?shù)模虼松婕暗轿粫r間、位編碼、同步的解釋。技術(shù)規(guī)范沒有定義物理層的驅(qū)動間、

55、位編碼、同步的解釋。技術(shù)規(guī)范沒有定義物理層的驅(qū)動器器/ /接收器特性，以便允許根據(jù)它們的應(yīng)用，對發(fā)送媒體和接收器特性，以便允許根據(jù)它們的應(yīng)用，對發(fā)送媒體和信號電平進(jìn)行優(yōu)化。信號電平進(jìn)行優(yōu)化。 MACMAC子層是子層是CANCAN協(xié)議的核心。它把接收到的報文提供給協(xié)議的核心。它把接收到的報文提供給LLCLLC子層，并接收來自子層，并接收來自LLCLLC子層的報文。子層的報文。MACMAC子層負(fù)責(zé)報文分子層負(fù)責(zé)報文分幀、仲裁、應(yīng)答、錯誤檢測和標(biāo)定。幀、仲裁、應(yīng)答、錯誤檢測和標(biāo)定。MACMAC子層也被稱作故障子層也被稱作故障界定的管理實體監(jiān)管。此故障界定為自檢機(jī)制，以便把永久界定的管理實體監(jiān)管。此故

56、障界定為自檢機(jī)制，以便把永久故障和短時擾動區(qū)別開來。故障和短時擾動區(qū)別開來。 LLCLLC子層涉及報文濾波、過載通知、以及恢復(fù)管理。子層涉及報文濾波、過載通知、以及恢復(fù)管理。CANCAN協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范1基本術(shù)語基本術(shù)語1報文報文 總線上的報文以不同的固定報文格式發(fā)送，但長度受總線上的報文以不同的固定報文格式發(fā)送，但長度受限。當(dāng)總線空閑時任何連接的單元都可以開始發(fā)送新的報限。當(dāng)總線空閑時任何連接的單元都可以開始發(fā)送新的報文文。 2信息路由信息路由 在在CAN系統(tǒng)中，一個系統(tǒng)中，一個CAN節(jié)點不使用有關(guān)節(jié)點不使用有關(guān)的的任何信息任何信息(如站地址如站地址)。包含一些重要概念：。包含一些重要概念：

57、 系統(tǒng)靈活性系統(tǒng)靈活性節(jié)點可在不要求所有節(jié)點及其應(yīng)用層節(jié)點可在不要求所有節(jié)點及其應(yīng)用層改變?nèi)魏诬浖蛴布那闆r下，被接于改變?nèi)魏诬浖蛴布那闆r下，被接于CAN網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 成組成組由于采用了報文濾波，所有節(jié)點均可接收報由于采用了報文濾波，所有節(jié)點均可接收報文，并同時被相同的報文激活。文，并同時被相同的報文激活。 數(shù)據(jù)相容性數(shù)據(jù)相容性在在CAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，可以確保報文同時被網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，可以確保報文同時被所有節(jié)點或者沒有節(jié)點接收，因此，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相容性是所有節(jié)點或者沒有節(jié)點接收，因此，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相容性是借助于成組和出錯處理達(dá)到的。借助于成組和出錯處理達(dá)到的。1基本術(shù)語基本術(shù)語 3 3位速率位速率 4 4

58、優(yōu)先權(quán)優(yōu)先權(quán) 在總線訪問期間，識別符定義一個靜態(tài)的報文優(yōu)先權(quán)。在總線訪問期間，識別符定義一個靜態(tài)的報文優(yōu)先權(quán)。 5 5遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求 通過發(fā)送遠(yuǎn)程幀，需要數(shù)據(jù)的節(jié)點可以請求另一節(jié)點發(fā)送通過發(fā)送遠(yuǎn)程幀，需要數(shù)據(jù)的節(jié)點可以請求另一節(jié)點發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀和相應(yīng)的遠(yuǎn)程幀是由相同的識別符命相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀和相應(yīng)的遠(yuǎn)程幀是由相同的識別符命名的。名的。1基本術(shù)語基本術(shù)語 6 6仲裁仲裁 只要總線空閑，任何單元都可以開始發(fā)送報文。具有較高只要總線空閑，任何單元都可以開始發(fā)送報文。具有較高優(yōu)先權(quán)報文的單元可以獲得總線訪問權(quán)。如果優(yōu)先權(quán)報文的單元可以獲得總線訪問權(quán)。如果2 2個或個或2 2個以

59、上的個以上的單元同時開始傳送報文，那么就會有總線訪問沖突。單元同時開始傳送報文，那么就會有總線訪問沖突。 仲裁的仲裁的機(jī)制確保了報文和時間均不損失。當(dāng)具有相同識別機(jī)制確保了報文和時間均不損失。當(dāng)具有相同識別符的數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀同時初始化時，數(shù)據(jù)幀優(yōu)先于遠(yuǎn)程幀。符的數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀同時初始化時，數(shù)據(jù)幀優(yōu)先于遠(yuǎn)程幀。 1基本術(shù)語基本術(shù)語7錯誤檢測錯誤檢測 要進(jìn)行檢測錯誤，必須采取以下措施：要進(jìn)行檢測錯誤，必須采取以下措施： 監(jiān)視（發(fā)送器對發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平監(jiān)視（發(fā)送器對發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較）進(jìn)行比較） 循環(huán)冗余檢查循環(huán)冗余檢查 位填充位填充 報文格式檢查報文格式檢查1基本

60、術(shù)語基本術(shù)語 8 8故障界定故障界定 CANCAN節(jié)點能夠把永久故障和短暫擾動區(qū)別開來。故障的節(jié)節(jié)點能夠把永久故障和短暫擾動區(qū)別開來。故障的節(jié)點會被關(guān)閉。點會被關(guān)閉。 9 9總線值總線值 總線有二個互補(bǔ)的邏輯值：總線有二個互補(bǔ)的邏輯值：“顯性顯性”或或“隱性隱性”?！帮@性顯性”位和位和“隱性隱性”位同時傳送時，總線的結(jié)果值為位同時傳送時，總線的結(jié)果值為“顯性顯性”。比如，。比如，在總線的在總線的“寫與寫與”執(zhí)行時，邏輯執(zhí)行時，邏輯0 0代表代表“顯性顯性”等級，邏輯等級，邏輯1 1代代表表“隱性隱性”等級。等級。 1010應(yīng)答應(yīng)答 所有的接收器檢查報文的連貫性。對于連貫的報文，接收所有的接收器