CAN總線技術(shù)基礎(chǔ)-物理層

1、2012-28a恒潤科技HIRAIN TECHNOLOGIESCAN總線技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)概述及物理層北京恒潤科技有限公司Mi 何科技公呵 Confidential12012-28#2012-28主要內(nèi)容a恒潤科技MIRAT4 TECMhOCOOES概述:CAN的發(fā)展概況CAN的性能特點(diǎn):CAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) CAN總線物理層基礎(chǔ)也潤蚪技公訶 #2012-2832012-28a恒潤科技M1RAJN TECMN<XO«S#2012-28#2012-28車輛總線的起源#2012-28#2012-28ECU之間如何交流，biiHMk公nJ 概述a恒潤科技HIRAJN TECMh(XO«

2、;S EMS,ABS,EPS,ESP BCM,FATC,PDS,TPMS 導(dǎo)航、CD、電話#2012-28#2012-28早期ECU通信:點(diǎn)對點(diǎn)#2012-28#2012-28線束增加 系統(tǒng)復(fù)雜 可靠性降低 物料成本 重量增加 I/O受限#2012-28N潤列技公訶 D#2012-28基于總線（CAN）的ECU通信網(wǎng)絡(luò)a恒潤科技MIRAT4 TEC*XgES卞i公呵 概述復(fù)雜度降低重量減輕 易于擴(kuò)展 易于診斷a恒潤科技HIRAJN TCCMH<XOCMSN潤列技公訶 D52012-28N潤列技公訶 D#2012-28車輛總線的發(fā)展概況:-車載總線的分類1w!應(yīng)用場合應(yīng)用范圈協(xié)議A*10車

3、身系統(tǒng)電動門図、座橋5節(jié).燈光照 明控制等LINB10*125狀態(tài)系統(tǒng)電子儀夷、sitfas.故障診 安全氣責(zé)、自動空X等CANC125*1000實(shí)肘控制系 統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制.變速控制.ABS、 懸架控制、轉(zhuǎn)向控制等CAND1000*實(shí)時控制系 統(tǒng)多媒體系統(tǒng)拔控（拔控轉(zhuǎn)向、&控剎車等） 伯恵螟樂（CD/DVD.導(dǎo)航等）FlexRay MOST概述a恒潤科技TECHHOLOGCS車輛總線的發(fā)展概況:-典型汽車網(wǎng)絡(luò)I皿II如II。引力神制II心IX-by-WireCAN右芻3門CANPowertrain/ChassisCAN| 義工ji |DiagnosticsFlexRayun sub-Bu

4、s InfotainmentlE I| 導(dǎo)I車電*"I 2 IrmN Sub-Bu$LIN Sub*Bus胡腎耳LINMOSTComfort / Body；x ? 1 - M、肌川M I! http:概述a恒潤科技KIRAJN TECMH<XO«S CAN的發(fā)展概況4983年，Bosch開始研究用于汽車的串行總線系統(tǒng) 4 986年，Bosch在SAE大會上首次公布CAN協(xié)議 4987年，Intel推出了第一片CAN控制器芯片4994年，Bosch頒布CAN 2.0技術(shù)規(guī)范4994年，CAN最先在BenzS系列轎車上實(shí)現(xiàn)4993年，ISO頒布CAN的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/48

5、98CAN被廣泛的用于各類自動化控制領(lǐng)域N潤列技公訶 D#2012-28概述F4恒潤科技MtRAJN TECMhQLOGCS CAN的發(fā)展概況4992年，CiA組織成立，制定了第一個CAN應(yīng)用層協(xié) 議CAL,即后來的CANopen4994年，SAE頒布用于卡車和巴士控制的J4939標(biāo)準(zhǔn)佃99年，近6千萬個CAN控制器芯片投入使用2000年，銷售4億多CAN的芯片2004年，用在汽車上的CAN節(jié)點(diǎn)數(shù)目超過4億個目前，幾乎每一輛歐洲生產(chǎn)的轎車上都有CAN：未來，CAN總線將部分被FlexRayf取代，但CAN總 線將仍會被持續(xù)應(yīng)用相當(dāng)長的時間卡»iHMk公 i»J 主要內(nèi)容a恒

6、潤科技MIRAJN TECMN(XO«S概述 CAN的發(fā)展概況 CAN的性能特點(diǎn)心CAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) CAN總線物理層基礎(chǔ)怕潤*1 技公訶 1072012-8-2892012-8-28概述a恒潤科技HtRAJN TECMh<XO«S CAN的性能特點(diǎn):-傳輸速率最高可達(dá)1Mbps,距離最遠(yuǎn)可達(dá)40km：通信介質(zhì)選擇靈活(雙絞線.同軸電纜.光纖). 采用雙線差分信號:-協(xié)議本身對節(jié)點(diǎn)的數(shù)量沒有限制不超過32肖點(diǎn)否則出現(xiàn)阻塞:-總線上節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可以動態(tài)改變，組網(wǎng)靈活受干擾概率低短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短,b|i何科技公 nJ 1000- (0011概述a恒潤科技MIRAJN TC

7、CMhCtOaES CAN的性能特點(diǎn)多主站結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)平等，任一節(jié)點(diǎn)可在任一時刻 主動發(fā)送非破壞性的基于優(yōu)先級的總線仲裁優(yōu)先級通過報文的標(biāo)識符(ID)區(qū)分，報文標(biāo)識符在網(wǎng) 絡(luò)中是唯一的標(biāo)識符描述了數(shù)據(jù)的含義某些特定的應(yīng)用對標(biāo)識符的分配進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化廣播發(fā)送報文，報文可以被所有節(jié)點(diǎn)同時接收根據(jù)需要可進(jìn)行相 關(guān)性報文過濾M潤斗技公呵 12#2012-28iS味恒潤科技MtRAJN TECMKOKXMES CAN的性能特點(diǎn):-保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)一致性接口的抗電磁干擾能力設(shè)計(jì)每幀信息都釆用CRC校驗(yàn)及其他檢錯措施，錯誤漏檢率極低錯誤報文的自動重發(fā)、臨時錯誤的恢復(fù)以及嚴(yán)重錯誤的自動 關(guān)閉，保證不影響其它節(jié)點(diǎn)的通

8、信節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)n#2012-28#2012-28主要內(nèi)容a恒潤科技HIRAJN TeCMhCCOGCS概述 CAN的發(fā)展概況 CAN的性能特點(diǎn)CAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) CAN總線物理層基礎(chǔ)CAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)&恒潤科技MiRAJN TECMhQLOGCS OSI參考模型底層標(biāo)準(zhǔn)化O BOSCH CAN2.011898(jf) CANopen ODVA DeviceNet SAEJ1939 Honeywell SDS公呵 OSI參考模型7應(yīng)用層6表示層5會話層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層1CANCAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)M SBfil底層標(biāo)準(zhǔn): ISO11898OSI參考模型CANISO11898CAN

9、實(shí)現(xiàn)2 數(shù)據(jù) 鏈路膽LLCMACCAN2.0ISO11898-1CAN控制器1物理層PLSPMAMDI.CAN物理層» «IS011898-2IS011898-3CAN收發(fā)器口ISO 11898-1： 2003Road vehicles 一 Controller area network (CAN)Part 1: Data link layer and physical signallingISO 11898-2： 2003 Part 2: High-speed medium access unit ISO 11898-3： 2006 Part 3: Low-speed,

10、fault-tolerant, medium-d即endent interface132012-28152012-28CAN的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) OSI參考模型:-協(xié)議層的相互作用0SI參考模型7應(yīng)用層6表示層5會話層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層巾物理層b公>d 7應(yīng)用層6表示層5會話層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層| CAN枇 |2數(shù)據(jù)鏈路層/ fett1物理層OSI參考模型2根線上壓差為2V表示顯性邏輯0 壓并為0V隱形邏輯仁17主要內(nèi)容概述a恒潤科技MIRAJN TCCMh<XO«S CAN總線物理層基礎(chǔ)（基于ISO448982）CAN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)CAN收發(fā)器 總線電壓CAN傳輸介質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)C

11、AN線故障的容錯性能CAN總線連接器怕潤 * I 技公 nJ #2012-28can總線物理層基礎(chǔ)M!?迴5S CAN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)172012-28#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)HJRAJN TECHhCC OWSbiiHMk公呵 #2012-28#2012-28CAN收發(fā)器參考符合 IS011898-2 準(zhǔn),抗環(huán)境瞬間干擾，具有保護(hù)總線能力;#2012-28斜率控制，降低射頻干擾RFI；熱保護(hù)以及電源和地短路保護(hù);帕潤科技公呵#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)總線電壓隱性 1邏輯信號顯性00 0a恒潤科技HiRAJN TECMNOLOGCS總線物理信號192012-28CAN總線物理層基

12、礎(chǔ)#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)隱性f這CAN L個是高速CAN21CAN總線物理層基礎(chǔ)a恒潤科技HIRAJN TeCX*<XO«S©若恙筑上有兩個以上超動 毘同甘分別發(fā)通“O'*“V'，其母泉是總筑數(shù)值 為顯桂©協(xié)帀卩I技公呵 #2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ) CAN總線電壓VcAN-H35VVcAN-LVdiH邏輯電平1.5V2.0V2. 5V2. 5V#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)h«潤丈1 技公 «J #2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)#201

13、2-28CAN總線物理層基礎(chǔ)#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)23CAN總線物理層基礎(chǔ)a恒潤科技HIRAJW TECMN<XO«S拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線型拓?fù)浣K端 電阻終端 電阻北從紳ttiiMH I h仆 PU公川 #2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ)參數(shù)符號單位數(shù)值«<h名義*條件總線長度Lm040波特率為1Mbps支線長度1m00.3節(jié)點(diǎn)距高Dm0.140終端電阻Rl歐100120130任童波特率網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮⑿聺欜郊脊?#2012-28CAN總線物理層基礎(chǔ) CAN傳輸介質(zhì)*雙絞線屏蔽雙紋線非屏蔽雙絞線CAN-Ha恒潤科技Mi

14、RAJN TECMhOLO«S參數(shù)符號草位數(shù)值最小名義最大待征阻抗ZQ95120140單位電阻RmQ/m70芯截面積mm20.350.5紋線率7ist/m3350找間電容pF/m75單位延遲ns/m5雙絞線參數(shù)b|制4Ik公 nJ CAN總線物理層基礎(chǔ) CAN線故障的容錯性能CAN_H開CAN_L開路CAN_H對Vbat短路(4) CAN_L對GND短路(5) CAN_H對GND短路CAN_L對Vbat短路(7) CAN_H對CAN_L短路(8) CAN_H和CAN_L開路(9) 終端事阻開路也潤科技公旳a恒潤科技MtRAJW TECMh(XO«S212012-28232012-28CAN總線物理層基礎(chǔ) CAN總線連接器 "7© ?Mi何斛技公砒 總結(jié)2 CAN-Lbus ineF4恒潤科技MIRA>4 TECMH<XO<J<S1: reserved6 OV (ground)T CAN.H bus line8: r