車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制技術(shù)第2章-汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析課件

第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.1汽車車載網(wǎng)絡(luò)的組成2.1.1汽車電控單元的結(jié)構(gòu)與原理

目前，汽車大多采用電控單元ECU為控制中心的高度自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)隨著汽車功能的不斷增加而且漸完善和復(fù)雜，并在解決汽車所面臨的安全、能源和污染三大問(wèn)題上起著重要的作用。汽車電控單元ECU控制裝置主要有以下幾種。(1)發(fā)動(dòng)機(jī)電控裝置(2)汽車傳動(dòng)電控裝置(3)汽車傳向和行駛電控裝置(4)保證行車安全的電控裝置(5)滿足駕駛員與乘員舒適性和娛樂(lè)性的電控裝置(6)汽車工程監(jiān)視及信息管理系統(tǒng)第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.1汽車車載網(wǎng)絡(luò)的組成2.1.1汽車電控單元的結(jié)構(gòu)與原

汽車電控單元（又稱為ECU或電腦）作為控制系統(tǒng)的核心，按照預(yù)定程序和數(shù)據(jù)自動(dòng)地對(duì)各種傳感器和開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、分析、判斷、處理，并根據(jù)信號(hào)處理的結(jié)果輸出控制信號(hào)指令給執(zhí)行器，控制執(zhí)行器工作，從而控制汽車運(yùn)行的電子設(shè)備。

它由硬件和軟件組成。在硬件結(jié)構(gòu)上一般可分為外部傳感器、汽車電控單元ECU和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分。汽車電控單元ECU主要由輸入接口、微處理器（MCU）和輸入接口等組成。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析1.汽車電控單元ECU控制系統(tǒng)的組成及分類汽車電控單元（又稱為ECU或電腦）作為控制圖2-1汽車電控單元(ECU)系統(tǒng)基本組成框圖第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析圖2-1汽車電控單元(ECU)系統(tǒng)基本組成框圖第2章汽

汽車在運(yùn)行時(shí)，各傳感器不斷檢測(cè)汽車進(jìn)行工況信息，并將這些信息實(shí)時(shí)地通過(guò)輸入接口傳送到ECU。ECU接收到這些信息時(shí)，根據(jù)內(nèi)部預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和編寫(xiě)好的控制程序，通過(guò)數(shù)字計(jì)算和邏輯判斷，進(jìn)行相應(yīng)的決策和處理，確定出適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的點(diǎn)火提前角、噴油時(shí)間等參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)輸出接口輸出控制信號(hào)給相應(yīng)的執(zhí)行器。執(zhí)行器接收到控制信號(hào)后，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)某種預(yù)定的功能。

ECU除了具有控制功能外，還具有故障自診斷功能。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析汽車在運(yùn)行時(shí)，各傳感器不斷檢測(cè)汽車進(jìn)行工況信息，（1）汽車電控單元ECU硬件

ECU的硬件結(jié)構(gòu)分為殼體、接口、電路板和電路等幾部分。ECU的電路可分為輸入接口電路、微處理器、輸出接口電路和總線等。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（1）汽車電控單元ECU硬件第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分圖2-2ECU組成原理圖第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析圖2-2ECU組成原理圖第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析1）輸入接口電路。由它完成外部傳感器與微處理器之間的信息傳遞。其主要功能是對(duì)傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，使輸入信號(hào)變成微處理器可以接受的信號(hào)。2）微處理器。包括CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出端口（I/O接口）、總線等。輸入信號(hào)通過(guò)輸出端口進(jìn)入CPU，經(jīng)過(guò)CPU的數(shù)據(jù)處理后，把運(yùn)算結(jié)果送到輸出端口，并同時(shí)使執(zhí)行器進(jìn)行工作。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析1）輸入接口電路。由它完成外部傳感器與微處理器之間的（2）汽車電控單元ECU軟件

ECU的軟件結(jié)構(gòu)可分為程序和數(shù)據(jù)兩部分。數(shù)據(jù)是通過(guò)大量試驗(yàn)獲得的，是滿足微機(jī)控制汽車的各種性能的最重要的保證。程序的結(jié)構(gòu)取決于ECU的功能，數(shù)據(jù)與程序的特定部分相聯(lián)系，并在控制系統(tǒng)自檢時(shí)保持一定。1）程序部分。汽車ECU的程序一般都是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的，為了編程、調(diào)試、修改和使用方便，一般采用模塊化結(jié)構(gòu)。2）數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)可分為系統(tǒng)固定特性相關(guān)的固定數(shù)據(jù)和與系統(tǒng)可變特性相關(guān)的校正數(shù)據(jù)兩類。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（2）汽車電控單元ECU軟件第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.電控單元ECU控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1）具有高度可靠性和對(duì)環(huán)境的耐久性。2）具有足夠的智能化，具有自診斷和檢測(cè)能力，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，并存儲(chǔ)故障碼，告知維修人員故障可能存在的部位，以便于維修。3）除少數(shù)電控單元ECU外，所有汽車電控單元ECU都使用5V電源驅(qū)動(dòng)其傳感器。4）具有良好的抗震性。5）能在溫度大范圍變化的情況下正常工作。6）具有抗強(qiáng)電磁干擾的能力。7）能在電壓波動(dòng)較大的情況下正常工作。8）具有較強(qiáng)的抗腐蝕、抗污染的能力。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.電控單元ECU控制系統(tǒng)的特點(diǎn)第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

目前比較普遍的汽車電控單元控制系統(tǒng)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、底盤(pán)電子控制、車身電子控制、信息傳遞等幾個(gè)大部分。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制系統(tǒng)主要包括電控汽油噴射系統(tǒng)、電控汽油點(diǎn)火系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng)、汽油機(jī)迸氣控制系統(tǒng)、汽缸變排量控制系統(tǒng)、可變壓縮比系統(tǒng)，柴油機(jī)電控系統(tǒng)等。

（2）汽車底盤(pán)電控系統(tǒng)

底盤(pán)電控系統(tǒng)包括防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、電子防滑系統(tǒng)(ASR)、懸架系統(tǒng)控制、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向控制、巡航控制系統(tǒng)等。（3）汽車車身電控系統(tǒng)汽車車身電控系統(tǒng)包括車用空調(diào)控制、車輛信息顯示、擋風(fēng)玻璃的刮水器控制、燈光控制、汽車門(mén)鎖控制、汽車車窗控制、電動(dòng)座椅控制、安全氣囊與安全帶控制、防撞與防盜安全系統(tǒng)等。

（4）汽車信息傳遞

汽車信息傳遞系統(tǒng)通常包括多路信息傳遞、汽車導(dǎo)航和蜂窩式移動(dòng)電話三部分。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析3.ECU控制系統(tǒng)的分類目前比較普遍的汽車電控單元控制系統(tǒng)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)4.發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元核心邏輯電路的工作原理第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析4.發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元核心邏輯電路的工作原理第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)（1）CPU該電控單元的CPU使用的是MC68HCIIF1。MC68HCIIFI是MOTOROLA公司生產(chǎn)的高性能8位單片機(jī)，其內(nèi)部資源如圖2-7所示。主要特征如下：·兩種省電模式：停止和等待?！?024字節(jié)的片上RAM．RAM數(shù)據(jù)在待機(jī)時(shí)保留?！?12字節(jié)的片上EEPROM，帶區(qū)域數(shù)據(jù)保護(hù)功能?！ぎ惒椒菤w零碼(NRZ)，串行通信接口SCI?！ね酵鈬O(shè)備接口(SPI)?！?通道．8位A/D轉(zhuǎn)換器?！ぴ鰪?qiáng)的16位定時(shí)器系統(tǒng)。它包括三個(gè)輸入捕獲通道IC，四個(gè)輸出比較通道OC，—個(gè)附加通道，可選擇作為第四輸入或第五輸出通道?！?位脈沖累加器。·實(shí)時(shí)中斷電路?！OP看門(mén)狗系統(tǒng)?！?8個(gè)通用輸入輸出腳(1/0)?！煞N封裝形式：它包括68引腳PLCC及80引腳TQFP封裝。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（1）CPU該電控單元的CPU使用的是MC68HCIIF1）引腳功能該電控單元ECU中采用的是68引腳PLCC封裝，

①VDD和Vss電源供給端電源通過(guò)這兩個(gè)引腳加到MCU上，VDD電源正，Vss接地，單5V供電。

②RESET復(fù)位信號(hào)端這是一個(gè)雙向控制引腳，當(dāng)輸入低電平時(shí)可使CPU復(fù)位。當(dāng)COP看門(mén)狗、內(nèi)部時(shí)鐘監(jiān)視失效而觸發(fā)內(nèi)部復(fù)位時(shí)．RESET輸出低電平。

③XTAL和EXTAL晶振驅(qū)動(dòng)和外部時(shí)鐘輸入

由這兩個(gè)引腳提供晶振或CMOS兼容時(shí)鐘輸入，以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部時(shí)鐘生成電路，加這兩個(gè)引腳的時(shí)鐘信號(hào)頻率為總線時(shí)鐘(E引腳的時(shí)鐘)的4倍。

④可屏蔽中斷請(qǐng)求輸入端該引腳是CPU的異步、可屏敝中斷的輸入腳，低電平有效。

⑤X1RQ不可屏蔽中斷輸入端該引腳是CPU的不可屏蔽中斷輸入端（當(dāng)CPU條件代碼寄存器的X置0后有效）。

⑥MODA/LTR、MODB/VSTB工作模式選擇復(fù)位期間MODA、MODB引腳的邏輯電平，可使CPU選擇下列四種模式之一作為工作模式：

⑦VRL.VRH參考電壓引腳這兩個(gè)引腳為A/D轉(zhuǎn)換電路提供參考電壓第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析1）引腳功能該電控單元ECU中采用的是68引腳PLCC封裝，2）端口信號(hào)。

①端口A端口A是一個(gè)8位常規(guī)的帶有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器(PORTA)和一個(gè)數(shù)據(jù)方向寄存器(DDRA)的I/O口PA[7:0]，復(fù)位后16位的定時(shí)系統(tǒng)復(fù)用端口A的引腳。

②端口B端口B是一個(gè)8位的輸出口。在單片模式下，端口B是常規(guī)的輸出口PB[7:0]；在擴(kuò)展模式下，端口B為高8位地址總線ADDR[15:8]。

③端口C端口C是一個(gè)8位常規(guī)的帶有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器(PORTC)和一個(gè)數(shù)據(jù)方向寄存器(DDRC)的UO口。在單片模式下，端口C是常規(guī)的輸出口PC[7:0]；在擴(kuò)展模式上，端口C為高8位數(shù)據(jù)總線DATA[7:0]。

第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2）端口信號(hào)。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

④端口D端口D是一個(gè)6位常規(guī)的帶有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器(PORTD)和一個(gè)數(shù)據(jù)方向寄存器(DDRD)的1/0口。端口D的6個(gè)引腳可用作常規(guī)的I/O口，也可作為串行通信接口(SCI)或串行設(shè)備接口(SPI)的子系統(tǒng)使用。

⑤端口E端口E是一個(gè)8位的輸人口，也用作A/D變換器的模擬信號(hào)輸入口。

⑥端口F端口F是一個(gè)8位的輸出口。在單片模式下，端口F是常規(guī)的輸出口PF[7:0]；在擴(kuò)展模式下，端口F為低B位地址總線ADDR[7:0]0

⑦端口G端口G是一個(gè)8位的常規(guī)I/O口，使用后PG[7:4]可作為4個(gè)片選信號(hào)使用。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析④端口D端口D是一個(gè)6位常規(guī)的帶有一個(gè)數(shù)據(jù)寄3）COP系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)運(yùn)行正常監(jiān)視）CPU包含COP系統(tǒng)，用以檢測(cè)軟件運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障，當(dāng)COP設(shè)為允許狀態(tài)，看門(mén)狗定時(shí)器將用于檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦偏離設(shè)計(jì)意圖，如出現(xiàn)死循環(huán)或其他不可預(yù)料的現(xiàn)象，看門(mén)狗在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)法收到觸發(fā)信號(hào)，即看門(mén)狗定時(shí)器溢出，系統(tǒng)將被復(fù)位。4）SPI串行外圍接口SPI串行外圍接口是一個(gè)獨(dú)立的串行通信子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)CPU同外圍設(shè)備間同步通信。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析3）COP系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)運(yùn)行正常監(jiān)視）CPU

（2）74HC2A4帶使能端的三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)部框圖和引腳功能如圖2-9所示，在該電路中用作空調(diào)、油泵、EVAP電磁閥、怠速電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的狀態(tài)輸入開(kāi)關(guān)，輸出端直接與數(shù)據(jù)總線相連。

（3）74HC273帶復(fù)位端的8路上升沿有效D觸發(fā)器，內(nèi)部框圖和引腳功能如圖2-10所示，在該電路中用作怠速電動(dòng)機(jī)、主繼電器、故障指示燈、空調(diào)繼電器等驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出開(kāi)關(guān)。輸入端直接與數(shù)據(jù)總線相連。

（4）27C512512K8位只讀存儲(chǔ)器，引腳功能如圖2-11所示，在本電路中用來(lái)存儲(chǔ)電控單元ECU的主程序及各種數(shù)據(jù)表格。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（2）74HC2A4帶使能端的三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器，1.多路傳輸系統(tǒng)（SWS）的技術(shù)特征1）模塊已成為以微處理器為核心的數(shù)字化設(shè)備，彼此通過(guò)傳輸媒體（雙絞線、同軸電纜或光纖）以總線拓?fù)湎噙B，多路傳輸系統(tǒng)總線控制器可對(duì)總線上的多個(gè)操作站、傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等進(jìn)行數(shù)據(jù)存取。2）具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信速率快、系統(tǒng)安全、造價(jià)低廉、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。3）數(shù)據(jù)總線的傳輸速率通常用此特率表示，比特率是每秒千位(Kbit/s)或兆位(Mbit/s)。4）互操作性。5）開(kāi)放式互連結(jié)構(gòu)，既可與同層網(wǎng)絡(luò)相連，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備與控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)或管理信息級(jí)網(wǎng)絡(luò)相連。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.1.2汽車車載網(wǎng)絡(luò)多路傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理1.多路傳輸系統(tǒng)（SWS）的技術(shù)特征第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多路傳輸系統(tǒng)技術(shù)特征示意圖第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析多路傳輸系統(tǒng)技術(shù)特征示意圖第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

多路傳輸系統(tǒng)主要由模塊、數(shù)據(jù)總線、網(wǎng)絡(luò)、架構(gòu)、通信協(xié)議、網(wǎng)關(guān)等組成。

（1）模塊

模塊是一種電子裝置。簡(jiǎn)單一點(diǎn)的如溫度和壓力傳感器，復(fù)雜的如計(jì)算機(jī)（微處理器）。傳感器是一個(gè)模塊裝置，根據(jù)溫度和壓力的不同產(chǎn)生不同的電壓信號(hào)。這些電壓信號(hào)在計(jì)算機(jī)（一種數(shù)字裝置）的輸入接口被轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。在計(jì)算機(jī)多路傳輸系統(tǒng)中一些簡(jiǎn)單的模塊也被稱為節(jié)點(diǎn)，

（2）數(shù)據(jù)總線

數(shù)據(jù)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，是模塊間運(yùn)行數(shù)據(jù)的通道，它的關(guān)鍵標(biāo)志是能支持雙向多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通信，如果模塊可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)總線就稱為雙向數(shù)據(jù)總線。

（3）網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)是為了實(shí)現(xiàn)信息共享而把多條數(shù)據(jù)總線連在一起，或者把數(shù)據(jù)總線和模塊當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)。(4)架構(gòu)

架構(gòu)是信息高速公路的配置，其輸入和輸出端規(guī)定了什么信息能進(jìn)和什么信息能出，就在模塊的輸入／輸出端。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.多路傳輸系統(tǒng)的組成多路傳輸系統(tǒng)主要由模塊、數(shù)據(jù)總線、網(wǎng)絡(luò)、架構(gòu)、通信協(xié)

（5）通信協(xié)議

通信協(xié)議規(guī)定信號(hào)在數(shù)據(jù)總線上的通信規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)成功通信，必須接受相互識(shí)別、相互接受的約定和規(guī)則，建立通用的標(biāo)準(zhǔn)用于各ＥＣＵ之間通信。1）語(yǔ)法規(guī)定通信雙方“如何講”。即確定數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)碼型、信號(hào)電平等。2）語(yǔ)義規(guī)定通信雙方“講什么”，即確定協(xié)議元素的類型，如規(guī)定通信雙方要發(fā)出什么控制信息、執(zhí)行什么動(dòng)作和返回什么應(yīng)答等。3）定時(shí)規(guī)則則規(guī)定事件執(zhí)行的順序，即確定鏈路通信過(guò)程中通信狀態(tài)的變化，如規(guī)定正確的應(yīng)答關(guān)系、速度匹配等。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（5）通信協(xié)議通信協(xié)議規(guī)定信號(hào)在數(shù)據(jù)總線上的

（6）網(wǎng)關(guān)

通常一輛車上配置了多種總線和網(wǎng)絡(luò)，所以必須用一種方法使它們達(dá)到共享和不產(chǎn)生協(xié)議間的沖突。新型汽車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中“網(wǎng)關(guān)”的作用是：

它可以把局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成可以識(shí)別的OBDII診斷數(shù)據(jù)語(yǔ)言，方便診斷。

它可以實(shí)現(xiàn)低速網(wǎng)絡(luò)和高速網(wǎng)絡(luò)的信息共享。

與計(jì)算機(jī)中的網(wǎng)關(guān)作用是一樣的，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信息。

激活和監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。

實(shí)現(xiàn)車輛數(shù)據(jù)的同步性。

對(duì)信息標(biāo)識(shí)符作翻譯。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（6）網(wǎng)關(guān)通常一輛車上配置了多種總線和網(wǎng)絡(luò)，所以必須用

汽車車載網(wǎng)絡(luò)多路傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)信道上同時(shí)傳輸多路信號(hào)，為了在接收端能夠?qū)⒉煌返男盘?hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)而互不干擾，必須使不同路的信號(hào)具有不同的特征。最常用的多路傳輸方式是頻分多址復(fù)用（FDMA）、時(shí)分多址復(fù)用（TDMA）等。

（1）頻分多址復(fù)用技術(shù)

頻分復(fù)用就是在發(fā)送端利用不同頻率的載波將多路信號(hào)的頻譜調(diào)制到不同的頻段，以實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。(2)時(shí)分多址復(fù)用技術(shù)

時(shí)分復(fù)用是建立在抽樣定理基礎(chǔ)上的。時(shí)分復(fù)用就是利用各路信號(hào)的抽樣值在時(shí)間上占據(jù)不同的時(shí)隙，來(lái)達(dá)到在同一信道中傳輸多路信號(hào)而互不干擾的一種方法。

（3）載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)／沖突檢測(cè)技術(shù)

載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)／沖突檢測(cè)技術(shù)（CSMA／CD）是一種爭(zhēng)用型的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議。它的工作原理是：發(fā)送數(shù)據(jù)前先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送數(shù)據(jù)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，邊發(fā)送邊繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)，等待一段隨機(jī)時(shí)間，再重新嘗試。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析3.多路傳輸原理汽車車載網(wǎng)絡(luò)多路傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)信道

較早的有SAE推出的用于重型車的基于串行總線的標(biāo)準(zhǔn)，如SAEJ1708、SAEJ1587、SAEJ1922，串行協(xié)議傳輸速率低、代碼定義麻煩，除在診斷系統(tǒng)有一些應(yīng)用外，基本被取代。迄今為止，汽車應(yīng)用的多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，較典型的有LIN、CAN、J1850、MOST、TTCAN、TTP、FlexRay、J2284等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為總線式，如LIN、CAN、J1850、TTCAN。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析4.多路傳輸系統(tǒng)的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)較早的有SAE推出的用于重型車的基于串行總線車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制技術(shù)第2章-汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析課件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(TopologyStructure)：網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的形式。是建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一步，是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能、系統(tǒng)的可靠性與通信費(fèi)用都有重大影響。一般分為星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析5.典型汽車車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(TopologyStructure)：星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫切尉W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：是以中央節(jié)點(diǎn)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)方式，即以一臺(tái)中心處理機(jī)為主組成的網(wǎng)絡(luò)，中心處理機(jī)接收從各個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理，再向各節(jié)點(diǎn)發(fā)出指令。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫切尉W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：是以中央節(jié)點(diǎn)控制數(shù)據(jù)傳輸總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

總線形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：在兩根總線上多個(gè)節(jié)點(diǎn)并列連接，從其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)能同時(shí)向所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳送呼叫。它的所有節(jié)點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)硬件接口連接到兩條公共總線上，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息都可沿著總線傳輸，并被總線上其他任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：是將節(jié)點(diǎn)連接成環(huán)形，順次進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將被傳送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行中轉(zhuǎn)，以到達(dá)需要的節(jié)點(diǎn)為止。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：是將節(jié)點(diǎn)連接成環(huán)形，順次

2.2CAN總線系統(tǒng)技術(shù)分析2.2.1CAN總線系統(tǒng)的技術(shù)特征1.CAN總線的定義2.CAN總線的特點(diǎn)第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.2CAN總線系統(tǒng)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技

CAN數(shù)據(jù)總線由一個(gè)控制器，一個(gè)收發(fā)器，兩個(gè)數(shù)據(jù)傳輸終端以及兩條數(shù)據(jù)傳輸線組成。除了數(shù)據(jù)傳輸線，其他元件都置于控制單元內(nèi)部，控制單元功能不變。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

CAN數(shù)據(jù)總線傳輸系統(tǒng)組成2.2.2CAN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)CAN數(shù)據(jù)總線由一個(gè)控制器，一個(gè)收發(fā)器，兩個(gè)數(shù)CAN控制器是接收控制單元中的微電腦傳來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將其傳往CAN收發(fā)器。同樣，CAN控制器也接收由CAN收發(fā)器傳來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將其傳往控制單元中的微電腦。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析1.CAN控制器CAN控制器是接收控制單元中的微電腦傳來(lái)的數(shù)

CAN收發(fā)器是一個(gè)發(fā)送器和接收器的組合，安裝在控制器內(nèi)部，它將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送出去，同時(shí)，它也接收CAN總線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳到CAN控制器。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器是一個(gè)發(fā)送器和接收器的組合，安裝在

實(shí)際是一個(gè)電阻器，作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來(lái)，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。

在高速CAN-BUS中，只有兩個(gè)數(shù)據(jù)傳遞終端，它裝在CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）數(shù)據(jù)線之間，總電阻為50~70Ω，將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，可以用萬(wàn)用表測(cè)量CAN高位線與CAN低位線之間的電阻值。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析3.數(shù)據(jù)傳輸終端實(shí)際是一個(gè)電阻器，作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來(lái)

它是雙向的，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。兩條線分別被稱為CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)傳輸線種類如表2-4所示。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析表2-4數(shù)據(jù)傳輸線種類4.數(shù)據(jù)傳輸線它是雙向的，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。兩條線分別被稱為CCAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸像一個(gè)電話會(huì)議，如圖2-44所示。一個(gè)電話用戶（控制單元）將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡(luò)中，其他用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“接聽(tīng)”這個(gè)數(shù)據(jù)，對(duì)于這個(gè)數(shù)據(jù)感興趣的控制單元就會(huì)利用數(shù)據(jù)，而其他控制單元?jiǎng)t選擇忽略。在該網(wǎng)絡(luò)中，任一控制單元都既可發(fā)送數(shù)據(jù)，又可接收數(shù)據(jù)。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.2.3CAN總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸原理1.CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸像一個(gè)電話會(huì)議，如圖2每條數(shù)據(jù)的傳遞包括以下5個(gè)過(guò)程：（1）提供數(shù)據(jù)

控制單元向CAN控制器提供數(shù)據(jù)用于傳輸。（2）發(fā)出數(shù)據(jù)CAN收發(fā)器從CAN控制器處接收數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)出。這些數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)列的形式進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)列是由一長(zhǎng)串二進(jìn)制（高電平與低電平）數(shù)字組成（像0110100100111011）。（3）接收數(shù)據(jù)

所有與CAN數(shù)據(jù)總線一起構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的控制單元成為接收器。（4）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

控制單元對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，看是否是其功能所需。（5）認(rèn)可數(shù)據(jù)

如果所接收的數(shù)據(jù)是重要的，它將被認(rèn)可及處理，反之將其忽略。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2.CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程每條數(shù)據(jù)的傳遞包括以下5個(gè)過(guò)程：第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析例如：發(fā)動(dòng)機(jī)電腦向某電腦CAN收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)，該電腦CAN收發(fā)器接收到由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦傳來(lái)的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換信號(hào)并發(fā)給本電腦的控制器。CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的其他電腦收發(fā)器均接收到此數(shù)據(jù)，但是要判斷此數(shù)據(jù)是否是所需要的數(shù)據(jù)，如果不是將忽略掉。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析例如：發(fā)動(dòng)機(jī)電腦向某電腦CAN收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)，該電腦CAN收

（1）電信號(hào)的傳送

如圖2-46所示，CAN收發(fā)器收到CAN控制器送來(lái)的信號(hào)后控制三極管導(dǎo)通或截止，CAN收發(fā)器就象一個(gè)開(kāi)關(guān)，根據(jù)CAN控制器送來(lái)的數(shù)據(jù)不斷在導(dǎo)通和截止之間變化，使總線上的電平也不斷跟隨變化。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析3.數(shù)據(jù)傳遞原理（1）電信號(hào)的傳送如圖2-46所示，CAN收

（2）高速CAN-BUS的數(shù)據(jù)傳遞1）數(shù)據(jù)的發(fā)送。圖2-49為高速CAN-BUS發(fā)射器電路簡(jiǎn)圖。連接在總線上所有節(jié)點(diǎn)都沒(méi)有往外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所有的節(jié)點(diǎn)的發(fā)射器都處于截止?fàn)顟B(tài)，兩條數(shù)據(jù)總線也都處于無(wú)源狀態(tài)。上面作用著相同的預(yù)先設(shè)定值，該值稱為隱性電平。對(duì)于高速CAN-BUS來(lái)說(shuō)，這個(gè)值大約為2.5V。隱性電平也稱為隱性狀態(tài)，與其相連接的所有控制單元均可修改它。

當(dāng)其中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)往外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，總線處于顯性狀態(tài)，CAN-High線上的電壓值會(huì)升高一個(gè)預(yù)定值（這個(gè)值至少為1V），而CAN-Low線上的電壓值會(huì)降低一個(gè)同樣值(這個(gè)值至少為1V)。于是在動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線上，CAN-High線就處于有源狀態(tài)，其電壓不低于3.5V(2.5V+lV=3.5V)，而CAN-Low線上的電壓值最多可降至1.5V(2.5V-1V=1.5V)。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析（2）高速CAN-BUS的數(shù)據(jù)傳遞第2章汽車車載網(wǎng)第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

在收發(fā)器內(nèi)有一個(gè)接收器，該接收器就是安裝在接收一側(cè)的差動(dòng)信號(hào)放大器。

差動(dòng)信號(hào)放大器用于處理來(lái)自CAN-High線和CAN-Low線的電平信號(hào)，除此以外還負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳至控制單元的CAN接收區(qū)。這個(gè)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)稱為差動(dòng)信號(hào)放大器的輸出電壓。差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的信號(hào)處理見(jiàn)圖2-53。CAN-High線和CAN-Low線上傳遞的電平信號(hào)是相反的，差動(dòng)信號(hào)放大器用CAN-High線上的電壓(UCAN-High)減去CAN-Low線上的電壓(UCAN-Low)，就得出了輸出電壓，用這種方法可以消除靜電平（對(duì)于動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線來(lái)說(shuō)是2.5V）或其他任何重疊的電壓（如干擾）。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析2）數(shù)據(jù)的接收在收發(fā)器內(nèi)有一個(gè)接收器，該接收器就是安裝在接收第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析4.高速CAN總線的信號(hào)第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析4.高速CAN總線的信號(hào)第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

CAN的信息幀類型有：數(shù)據(jù)幀（DateFrame）、遠(yuǎn)程幀（RemotoFrame）、錯(cuò)誤幀（ErrorFrame）和超載幀（OverleadFrame）。1）數(shù)據(jù)幀：攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器。數(shù)據(jù)幀有7個(gè)不同的位域，7個(gè)位域依次是：起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC（循環(huán)冗余）校驗(yàn)碼域、應(yīng)答（ACK）域和幀結(jié)束。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析5.CAN總線的信息幀類型CAN的信息幀類型有：數(shù)據(jù)幀（DateFram第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

因?yàn)镃AN-BUS采用多主串行數(shù)據(jù)傳遞方式，如果有多個(gè)控制器同時(shí)需要發(fā)出信號(hào)，那么在總線上一定會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。為了避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)控制器同時(shí)發(fā)送信號(hào)的情況時(shí)，系統(tǒng)就必須決定哪個(gè)控制單元首先進(jìn)行發(fā)送哪個(gè)控制單元等待發(fā)送。CAN總線采取的措施是：每個(gè)控制單元在發(fā)送信號(hào)時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)幀前列的狀態(tài)域來(lái)識(shí)別數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)，具有最高優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)，首先發(fā)送。

在信息數(shù)據(jù)列中有11位的狀態(tài)區(qū)，這11位二進(jìn)制中前7位既是發(fā)送信息的控制器標(biāo)識(shí)符，同時(shí)又表示了它的優(yōu)先級(jí)。仲裁規(guī)則如下，標(biāo)識(shí)符中的號(hào)碼越小，即從前往后數(shù)，前面零越多，優(yōu)先級(jí)越高。而后4位則是這個(gè)控制器發(fā)送不同信息的編號(hào)，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元既要發(fā)送轉(zhuǎn)速信號(hào)，又要發(fā)送水溫等信號(hào)，則后4位就有所不同。

基于安全考慮，由ABS/EDL控制單元提供的數(shù)據(jù)（駕駛安全）比自動(dòng)變速器控制單元提供的數(shù)據(jù)（駕駛舒適）更重要，因此具有更高的優(yōu)先權(quán)。第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析6.數(shù)據(jù)報(bào)告優(yōu)先權(quán)因?yàn)镃AN-BUS采用多主串行數(shù)據(jù)傳遞方式，如第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中每塊電腦的內(nèi)部增加了一個(gè)CAN控制器，一個(gè)CAN收發(fā)器；兩條數(shù)據(jù)傳輸線形成總線鏈路和數(shù)據(jù)傳遞終端共同組成。如圖所示。CAN系統(tǒng)組成圖一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)1.組成結(jié)構(gòu)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中每塊電腦的內(nèi)部增加了一個(gè)CAN控與CAN總線連接的唯一部件就是控制設(shè)備。其他部件，如傳動(dòng)裝置、傳感器、照明燈泡、電動(dòng)機(jī)等通過(guò)傳統(tǒng)布線與這些控制設(shè)備相連。一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)CAN總線系統(tǒng)布線圖1.組成結(jié)構(gòu)與CAN總線連接的唯一部件就是控制設(shè)備。其他部件，如傳動(dòng)裝置2.各部件功能①CAN控制器。作用是接收控制單元中微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳送給CAN收發(fā)器。同時(shí)CAN控制器也接收收發(fā)器收到的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給微處理器（電腦內(nèi)部數(shù)據(jù)的接收、處理及傳送）。一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)2.各部件功能①CAN控制器。作用是接收控制單元中微處理

②CAN收發(fā)器。是一個(gè)發(fā)送器和接收器的組合（如圖5所示），它將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送出去，同時(shí)，它也接收總線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳到CAN控制器。發(fā)送器和接收器結(jié)構(gòu)示意圖一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)②CAN收發(fā)器。是一個(gè)發(fā)送器和接收器的組合（如③數(shù)據(jù)傳遞終端。實(shí)際是一個(gè)電阻器（如圖6所示），作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來(lái)產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。終端電阻布置圖一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)③數(shù)據(jù)傳遞終端。實(shí)際是一個(gè)電阻器（如圖6所示），作用是避免數(shù)

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中CAN-High和CAN-Low線之間的總電阻為50-70歐。斷開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(斷開(kāi)15號(hào)線)，可以測(cè)量CAN-High和CAN-Low之間的電阻。大眾車型中設(shè)置有兩種終端電阻，包括66Ω、2.6kΩ，見(jiàn)圖。一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)大眾車系終端電阻布置動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中CAN-High和CAN-Low線之間的奇瑞A3CAN總線結(jié)構(gòu)圖一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)奇瑞A3CAN總線結(jié)構(gòu)圖一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)④CAN數(shù)據(jù)總線。用于傳輸數(shù)據(jù)的雙向數(shù)據(jù)線。分別叫CAN-High線和CAN-Low線。兩條扭絞在一起的導(dǎo)線稱為雙絞線。一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)控制單元之間的數(shù)據(jù)交換就是通過(guò)這兩條導(dǎo)線來(lái)完成的，這些數(shù)據(jù)可能是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油箱油面高度及車速等。注意數(shù)據(jù)總線不決定總線上發(fā)送信息的接收者。數(shù)據(jù)被發(fā)送給數(shù)據(jù)總線上的所有控制設(shè)備，這些設(shè)備接收數(shù)據(jù)，然后評(píng)估數(shù)據(jù)是否與其功能相關(guān)。④CAN數(shù)據(jù)總線。用于傳輸數(shù)據(jù)的雙向數(shù)據(jù)線。分別叫CAN-H驅(qū)動(dòng)

CAN

Highor/bk（橙/黑）Lowor/br（橙/棕）舒適

CANHighor/gn（橙/綠）Lowor/br（橙/棕）信息娛樂(lè)CANHighor/vio（橙/紫）Lowor/br（橙/棕）CAN數(shù)據(jù)總線顏色一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)CAN舒適CAN信息娛樂(lè)CANCAN數(shù)據(jù)總線顏色CAN導(dǎo)線的基色為橙色，在基色的基礎(chǔ)加上各種相應(yīng)顏色動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線的CAN-High線是橙/黑色。舒適總線CAN-High線是橙/綠色。信息總線CAN-High線是橙/紫色。診斷總線CAN-High線是橙/紅色。儀表總線CAN-High線是橙/藍(lán)色。所有的CAN-Low線都是橙/棕色。LIN總線是紫/藍(lán)色。一、CAN總線的組成結(jié)構(gòu)CAN導(dǎo)線的基色為橙色，在基色的基礎(chǔ)加上各種相應(yīng)顏色一、CA提供數(shù)據(jù)：控制單元向CAN控制器提供需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)：CAN收發(fā)器接收由CAN控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為電信號(hào)并發(fā)送接收數(shù)據(jù)：CAN系統(tǒng)中，其他所有控制單元轉(zhuǎn)為接收器，并接收數(shù)據(jù)檢查數(shù)據(jù)：控制單元檢查判斷所接收的數(shù)據(jù)是否為所需要的數(shù)據(jù)接受數(shù)據(jù)：如接收的數(shù)據(jù)重要，它將被接受并進(jìn)行處理，否則忽略。二、CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程圖9CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程提供數(shù)據(jù)：控制單元向CAN控制器提供需要發(fā)送的數(shù)據(jù)二、CAN二、CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程CAN總線的數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程二、CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程CAN總線的數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程二、CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程CAN總線的數(shù)據(jù)接收過(guò)程二、CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程CAN總線的數(shù)據(jù)接收過(guò)程微處理器CAN控制器CAN收發(fā)器TXRX三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)CAN總線的數(shù)據(jù)傳遞微處理器CAN控制器CAN收發(fā)器TXRX三、動(dòng)力CAN總線的1.CAN總線信號(hào)波形三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)CAN總線信號(hào)波形CAN-high線CAN-low線1.CAN總線信號(hào)波形三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)CAN總線信號(hào)差動(dòng)信號(hào)放大器1差動(dòng)信號(hào)放大器1差動(dòng)信號(hào)放大器2差動(dòng)信號(hào)放大器2差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的信號(hào)處理差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的信號(hào)處理三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)

2.CAN總線電平

CAN總線分為CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）數(shù)據(jù)線，對(duì)地電壓分別用VCAN-H和VCAN-L表示，它們之間的差值稱為差分電壓Vdiff，即Vdiff=VCAN-H-VCAN-L。滿足條件0.9V＜Vdiff＜5.0V時(shí)，代表邏輯數(shù)字“0”，當(dāng)前傳送的數(shù)據(jù)位被稱為“顯性”位；當(dāng)-0.1V＜Vdiff＜0.5V時(shí)，代表邏輯數(shù)字“1”，當(dāng)前傳送的數(shù)據(jù)位被稱為“隱性”位，電壓波形與邏輯電平定義如下圖所示。三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)2.CAN總線電平電壓波形與邏輯電平定義控制單元在某一時(shí)間段只能進(jìn)行發(fā)送或接收一項(xiàng)功能

三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)電壓波形與邏輯電平定義控制單元在某一時(shí)間段只能進(jìn)行發(fā)3.差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的干擾過(guò)濾差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)干擾的過(guò)濾3.差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)的干擾過(guò)濾差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)干擾的過(guò)濾如圖所示，控制單元I將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值信號(hào)先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號(hào)（00010101），然后由發(fā)送器轉(zhuǎn)換成一串電平信號(hào)發(fā)送出去。

控制單元II\III的接收器先讀取電平信號(hào)，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)信號(hào)（00010101），然后再解碼成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值。轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸示意圖三、動(dòng)力CAN總線的信號(hào)如圖所示，控制單元I將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值信號(hào)先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制車用網(wǎng)絡(luò)大致可以分為四個(gè)系統(tǒng)：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息（媒體娛樂(lè)）系統(tǒng)。如圖所示為奧迪A6L車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。這里說(shuō)說(shuō)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。

奧迪A6L車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖第2章汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

2.2.5CAN總線系統(tǒng)的應(yīng)用車用網(wǎng)絡(luò)大致可以分為四個(gè)系統(tǒng)：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、車身系統(tǒng)

動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS及自動(dòng)變速器電腦（動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線實(shí)際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦），如圖2所示為奧迪A6L動(dòng)力CAN總線組成圖?？偩€可以同時(shí)傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦5組、ABS電腦3組和自動(dòng)變速器電腦2組。數(shù)據(jù)總線以500Kbit／s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元7～20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)锳BS電控單元→發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元→自動(dòng)變速器電控單元。

圖2奧迪A6L動(dòng)力CAN總線組成圖動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS

上海大眾汽車有限公司生產(chǎn)的帕薩特轎車，融合了許多高新技術(shù)，其中包括在其動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和舒適系統(tǒng)中裝用了兩套數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如圖2-77所示。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的CAN數(shù)據(jù)總線將發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元J220、自動(dòng)變速器控制單元J217和J104連為一體，形成一個(gè)完整系統(tǒng)。舒適系統(tǒng)的CAN數(shù)據(jù)總線將1個(gè)中央控制單元和4個(gè)車門(mén)控制單連接為一體，形成一個(gè)完整網(wǎng)絡(luò)。2001年以前與2002年以后帕薩特的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)如圖所示。

2.帕薩特動(dòng)力CAN總線上海大眾汽車有限公司生產(chǎn)的帕薩特轎車，融合了許多高新車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制技術(shù)第2章-汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析課件車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制技術(shù)第2章-汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析課件

（1）CAN總線數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程

動(dòng)力CAN總線連接3個(gè)控制單元，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS/EDL(電子差速鎖)及自動(dòng)變速器控制單元(動(dòng)力CAN總線實(shí)際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等控制單元)?？偩€可以同時(shí)傳遞10組數(shù)據(jù)，即發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元5組、ABS/EDL控制單元3組和自動(dòng)變速器控制單元2組。數(shù)據(jù)總線以500kbit/s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)傳遞大約需要0.25ms，每一控制單元7~20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)锳BS/EDL控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、自動(dòng)變速器控制單元。如圖所示為動(dòng)力總線中三個(gè)單元傳送的信號(hào)。（1）CAN總線數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程動(dòng)力CAN總線連接車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制技術(shù)第2章-汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析課件四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修

1.車載網(wǎng)絡(luò)的故障類型

如果多路傳輸系統(tǒng)有故障，則整個(gè)汽車多路傳輸系統(tǒng)中的有些信息將無(wú)法傳輸，接收這些信息的電控模塊將無(wú)法正常工作，從而為故障診斷帶來(lái)困難。對(duì)于汽車多路傳輸系統(tǒng)故障的維修，應(yīng)搞清楚系統(tǒng)的故障類型。一般說(shuō)來(lái)，引起汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)故障的原因有三類：電源系統(tǒng)故障；車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通信線路）故障；車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)（電控模塊）故障。四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修1.車載網(wǎng)絡(luò)的四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修

1．車載網(wǎng)絡(luò)電源系統(tǒng)故障

汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有通信IC芯片的電控模塊ECU。電控模塊ECU的正常工作電壓在10.1～15.0V的范圍內(nèi)。如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于該值，就會(huì)造成一些對(duì)工作電壓要求高的電控模塊（ECU）出現(xiàn)短暫的停工，從而使整個(gè)汽車多路信息傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)短暫的無(wú)法通信。

這類故障產(chǎn)生的原因主要是蓄電池、發(fā)電機(jī)、供電線路、熔斷絲等元器件損壞造成的。四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修1．車載網(wǎng)絡(luò)電源系統(tǒng)故障四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修

節(jié)點(diǎn)是汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)中的電控模塊，因此節(jié)點(diǎn)故障就是電控模塊ECU的故障。它包括軟件故障和硬件故障兩類。軟件故障，即傳輸協(xié)議和軟件程序有缺陷或沖突，從而使汽車多路信息傳輸系統(tǒng)通信出現(xiàn)混亂或無(wú)法工作，這種故障，一般成批出現(xiàn)，且無(wú)法維修。硬件故障，一般由于通信芯片或集成電路故障，造成汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法正常工作。對(duì)于采用低版本信息傳輸協(xié)議，即點(diǎn)到點(diǎn)信息傳輸協(xié)議的汽車多路信息系統(tǒng)，如果有節(jié)點(diǎn)故障，將出現(xiàn)整個(gè)汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法工作。

這類故障產(chǎn)生的原因主要是各類控制單元、傳感器等元器件損壞造成的。2．車載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修節(jié)點(diǎn)是汽車車載網(wǎng)絡(luò)信四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修

當(dāng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通信線路）出現(xiàn)故障時(shí)，如通信線路的短路、斷路，以及線路物理性質(zhì)引起的通信信號(hào)衰弱或失真，都會(huì)引起多個(gè)電控單元無(wú)法工作或電控系統(tǒng)錯(cuò)誤，使多路信息傳輸系統(tǒng)無(wú)法工作。故障類型如圖所示。3．車載網(wǎng)絡(luò)鏈路故障四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修當(dāng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)信息傳四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修1.通信線路斷路2.通信線路短路3.通信線路對(duì)地或正極短路故障類型四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修1.通信線路斷路2.通信線路短路

1)用萬(wàn)用表測(cè)量終端電阻終端電阻裝在系統(tǒng)（例如：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN總線）的兩個(gè)控制單元內(nèi)。終端電阻阻止CAN總線信號(hào)在CAN總線上產(chǎn)生變化電壓的反射。當(dāng)終端電阻出現(xiàn)故障時(shí)，線路的反射影響會(huì)使控制單元的信號(hào)無(wú)效。測(cè)量時(shí)，若該信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)不相符，則系統(tǒng)可能為終端電阻損壞。在動(dòng)力系統(tǒng)CAN總線上的終端電阻可以用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。如圖所示。

四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修2.動(dòng)力CAN總線的萬(wàn)用表檢測(cè)1)用萬(wàn)用表測(cè)量終端電阻四、動(dòng)力CAN總線的故障檢四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修終端電阻的測(cè)量四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修終端電阻的測(cè)量對(duì)于動(dòng)力CAN總線系統(tǒng)故障，可通過(guò)OBD-Ⅱ進(jìn)行故障自診斷，通過(guò)故障碼進(jìn)行邏輯判斷。奇瑞A3轎車OBD-Ⅱ診斷座線路如圖所示。四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修診斷接口對(duì)于動(dòng)力CAN總線系統(tǒng)故障，可通過(guò)OBD-Ⅱ進(jìn)行故障自診斷，使用電阻法對(duì)奇瑞A3CAN總線進(jìn)行檢測(cè)四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修使用電阻法對(duì)奇瑞A3CAN總線進(jìn)行檢測(cè)四、動(dòng)力CAN總線的用萬(wàn)用表測(cè)量終端電阻的阻值

在控制單元內(nèi)安裝的不是一個(gè)有固定阻值的終端電阻，而是由很多個(gè)被測(cè)量的電阻組合在一起的終端電阻。作為標(biāo)準(zhǔn)值或者試驗(yàn)值，兩個(gè)終端電阻分別以120Ω為起始值。對(duì)總的阻值測(cè)試完畢后，還需要將一個(gè)帶有終端電阻控制單元的插頭拔下，分別對(duì)兩個(gè)單個(gè)電阻進(jìn)行測(cè)量。若控制單元被拔取后測(cè)量的阻值發(fā)生了變化，則說(shuō)明兩個(gè)阻值都正常。操作程序也是很重要的，因?yàn)槊恳环N車型終端電阻的阻值是不同的。四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修用萬(wàn)用表測(cè)量終端電阻的阻值四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修2)用萬(wàn)用表測(cè)量動(dòng)力CAN總線的電壓CAN高線信號(hào)在總線空閑時(shí)的電壓約為2.5V，總線上有信號(hào)傳輸時(shí)總線上的電壓值在2.5V和3.5V之間高頻波動(dòng)，因此CAN高線的主體電壓應(yīng)是2.5V，所以萬(wàn)用表的測(cè)量值為2.5~3.5V，大于2.5V但靠近2.5V，約為2.65V左右。CAN低線信號(hào)在總線空閑時(shí)的電壓約為2.5V，總線上有信號(hào)傳輸時(shí)總線上的電壓值在1.5V和2.5V之間高頻波動(dòng)，因此CAN低線的主體電壓應(yīng)是2.5V，所以萬(wàn)用表的測(cè)量值為1.5~2.5V，小于2.5V但靠近2.5V，約為2.35V左右。四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修2)用萬(wàn)用表測(cè)量動(dòng)力CAN總線的電壓四、動(dòng)力CAN總線的故障四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量總線電壓四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修用萬(wàn)用表電壓檔測(cè)量總線電壓使用電壓法對(duì)奇瑞A3CAN總線進(jìn)行測(cè)量四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修使用電壓法對(duì)奇瑞A3CAN總線進(jìn)行測(cè)量四、動(dòng)力CAN總線的四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修3.應(yīng)用故障診斷儀診斷動(dòng)力CAN總線故障1）讀取故障碼2）讀取數(shù)據(jù)流3）元件功能測(cè)試四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修3.應(yīng)用故障診斷儀診斷動(dòng)力CAN四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修D(zhuǎn)SO雙通道模式下的測(cè)量與分析。利用檢測(cè)盒連接發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，如圖所示

所示為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元與檢測(cè)盒的線路連線。如圖所示為在測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元時(shí)雙通道工作情況下DSO的線路連線圖，要求兩條CAN總線每一條線都通過(guò)一個(gè)通道進(jìn)行測(cè)量。通道A紅色的測(cè)量線連接CAN-High，黑色的測(cè)量線連接接地；通道B紅色的測(cè)量線連接CAN-Low，黑色的測(cè)量線連接接地。4.動(dòng)力CAN總線的波形檢測(cè)及分析四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修D(zhuǎn)SO雙通道模式下四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修

兩通道工作情況下DSO的連線四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修兩通道工作情況下DSO的連線（一）DSO儀器的設(shè)置

使用VAS5051診斷儀，選擇測(cè)量技術(shù)中的“數(shù)字存儲(chǔ)示波儀(DSO)”，即可進(jìn)行波形測(cè)量，如下圖所示。圖2-41中序號(hào)說(shuō)明如下：

1-----通道A測(cè)量CAN高線。

2-----通道B測(cè)量CAN低線。

3-----通道A和通道B的零線坐標(biāo)置于等高（黃色的零標(biāo)記被綠色的零標(biāo)記所遮蓋）。在同一零坐標(biāo)線下對(duì)電壓值進(jìn)行分析更為簡(jiǎn)便。

4------通道B的電壓?jiǎn)挝恢档脑O(shè)定。在0.5V/Div的設(shè)定下，DSO的顯示被較好地利用。這便于電壓值的讀取。

5------通道A的電壓?jiǎn)挝恢档脑O(shè)定。

6------觸發(fā)點(diǎn)的設(shè)定，它位于被測(cè)定信號(hào)的范圍內(nèi)。在CAN高線信號(hào)為2.5~3.5V時(shí)，CAN低線信號(hào)為1.5~2.5V。

7------時(shí)間單位值應(yīng)盡可能選擇得小一些。最小的時(shí)間單位0.02ms/Div。

四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修31275468四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修31275468四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修5.動(dòng)力CAN總線的故障波形四、動(dòng)力CAN總線的故障檢修舒適CAN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理舒適系統(tǒng)CAN總線的聯(lián)網(wǎng)控制單元包括自動(dòng)空調(diào)控制單元、車門(mén)控制單元、舒適控制單元等?？刂茊卧ㄟ^(guò)舒適CAN總線的CAN-H線和CAN-L線來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如車門(mén)開(kāi)/關(guān)、車內(nèi)燈開(kāi)/關(guān)等。舒適CAN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理舒適系統(tǒng)CAN總線的聯(lián)

舒適系統(tǒng)CAN總線的速率達(dá)到100Kb/s，為了使低速CAN總線抗干擾能力強(qiáng)且電流消耗低，與動(dòng)力CAN總線相比作了一些改動(dòng)。首先，由于使用了單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器（功率放大器），這兩個(gè)CAN信號(hào)就不再有彼此的依賴關(guān)系，即任一根CAN線斷路，CAN系統(tǒng)不受影響。舒適CAN總線的CAN-H線和CAN-L線間沒(méi)有終端電阻，即高低CAN線不再彼此相互影響，而是彼此獨(dú)立作為電源來(lái)工作。在隱性狀態(tài)（靜電平）時(shí)，CAN-H線信號(hào)為0V，在顯性狀態(tài)時(shí)≥3.6V。對(duì)于CAN-L信號(hào)來(lái)說(shuō)，隱性電平為5V，顯性電平≤1.4V，如圖3-1所示。在示波器上顯示的舒適CAN總線波形圖（靜態(tài)）如圖3-2所示。舒適CAN總線信號(hào)波形

圖3-1舒適系統(tǒng)的信號(hào)波形圖舒適系統(tǒng)CAN總線的速率達(dá)到100Kb/s，為了使低舒適CAN總線信號(hào)波形2圖3-2示波器上顯示的舒適CAN總線波形

舒適CAN總線信號(hào)波形

舒適CAN總線信號(hào)波形2圖3-2示波器上顯示的舒適CA舒適CAN總線的CAN收發(fā)器

舒適系統(tǒng)CAN總線中收發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示，其工作原理與動(dòng)力CAN總線收發(fā)器基本是一樣的，只是輸出的電壓和出現(xiàn)故障時(shí)切換到CAN-H線或CAN-L線（單線工作模式）的方法不同，另外，CAN-H線和CAN-L線之間的短路會(huì)被識(shí)別出來(lái)，并且，在出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)關(guān)閉CAN-L驅(qū)動(dòng)器，在這種情況下，CAN-H線和CAN-L線信號(hào)是相同的。舒適CAN總線信號(hào)波形

圖3-3舒適系統(tǒng)中收發(fā)器的結(jié)構(gòu)圖舒適CAN總線的CAN收發(fā)器舒適系統(tǒng)CAN總線中收發(fā)舒適CAN總線的CAN收發(fā)器2

CAN-H線和CAN-L線上的數(shù)據(jù)傳遞由安裝在收發(fā)器內(nèi)的故障邏輯電路監(jiān)控，故障邏輯電路檢驗(yàn)兩條CAN導(dǎo)線上的信號(hào)，如果出現(xiàn)故障（如某條CAN導(dǎo)線斷路），那么故障邏輯電路會(huì)識(shí)別出該故障，從而使用完好的一條導(dǎo)線（單線工作模式）。

CAN-H線的高電平為3.6V，CAN-H線的低電平0V。CAN-L線的高電平為5V，CAN-L線的低電平1.4V。邏輯“0”，CAN高線電壓為3.6V，CAN電壓1.4V。邏輯“1”，CAN高線電壓為0V，CAN電壓為5V。舒適CAN總線信號(hào)波形

舒適CAN總線的CAN收發(fā)器2CAN-H線和CAN-單線工作模式下的舒適CAN總線

如果因斷路、短路或與蓄電池電壓相連而導(dǎo)致兩條CAN導(dǎo)線中的一條不工作了，那么就會(huì)切換到單線工作模式。在單線工作模式下，CAN舒適總線仍可工作?？刂茊卧褂肅AN不受單線工作模式影響，一個(gè)專用的故障輸出用于通知控制單元，現(xiàn)在收發(fā)器是工作在單線模式下。在示波器上顯示的舒適CAN總線工作在單線模式下的波形（靜態(tài)）如圖3-4所示。單線工作模式下的舒適CAN總線圖3-4示波器上顯示的舒適CAN總線工作在單線模式下的波形（靜態(tài)）單線工作模式下的舒適CAN總線如果因斷路、短路或與蓄在帕薩特汽車上的運(yùn)用

帕薩特轎車舒適CAN總線系統(tǒng)電路如圖3-5所示。在帕薩特汽車上的運(yùn)用圖3-5舒適系統(tǒng)相關(guān)電路圖在帕薩特汽車上的運(yùn)用帕薩特轎車舒適CAN總線系統(tǒng)電路

舒適系統(tǒng)CAN總線元件位置如圖3-6所示。圖3-6舒適系統(tǒng)CAN總線元件位置圖在帕薩特汽車上的運(yùn)用舒適系統(tǒng)CAN總線元件位置如圖3-6所示。圖3-6在帕薩特汽車上的運(yùn)用3

舒適CAN數(shù)據(jù)總線連接中央控制單元及四個(gè)車門(mén)的控制單元，共五塊控制單元。舒適CAN數(shù)據(jù)傳遞有五個(gè)功能：中央門(mén)鎖、電動(dòng)窗、照明開(kāi)關(guān)、后視鏡加熱及自診斷功能?？刂茊卧母鳁l傳輸線以星狀形式匯聚一點(diǎn)。因此，如果一個(gè)控制單元發(fā)生故障，其它控制單元仍可發(fā)送各自的數(shù)據(jù)。

CAN數(shù)據(jù)總線使經(jīng)過(guò)車門(mén)的導(dǎo)線數(shù)量減少，線路變得簡(jiǎn)單。如果線路中某處出現(xiàn)對(duì)地短路、對(duì)正極短路或線路間短路，CAN系統(tǒng)會(huì)立即轉(zhuǎn)為應(yīng)急模式運(yùn)行或轉(zhuǎn)為單線模式運(yùn)行。四個(gè)車門(mén)控制單元都是由中央控制單元控制，只需較少的自診斷線。數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)膬?yōu)先權(quán)順序?yàn)椋褐醒肟刂茊卧{駛員側(cè)車門(mén)控制單元→前排乘客側(cè)車門(mén)控制單元→左后車門(mén)控制單元→右后車門(mén)控制單元。由于舒適系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以用較低的速率傳遞，所以發(fā)送器性能比動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送器的性能低。在帕薩特汽車上的運(yùn)用在帕薩特汽車上的運(yùn)用3舒適CAN數(shù)據(jù)總線連接中央控制在波羅汽車上的運(yùn)用情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作

波羅舒適CAN總線以100Kb/s的傳輸速率工作，其組成如圖3-7所示。在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用圖3-7波羅舒適CAN總線組成圖在波羅汽車上的運(yùn)用情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)在波羅汽車上的運(yùn)用2情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作（1）舒適系統(tǒng)組成

它由一個(gè)中央控制單元和至少兩個(gè)車門(mén)控制單元組成，電路框圖如圖3-8所示。中央控制單元的功能包括：行李箱使用中控門(mén)鎖，舒適關(guān)閉功能（車窗升降機(jī)、活動(dòng)天窗），駕駛員側(cè)車門(mén)單獨(dú)打開(kāi)，車門(mén)使用中控門(mén)鎖，整輛車通過(guò)內(nèi)部按鈕聯(lián)鎖和解鎖，只能通過(guò)搖控器使防盜報(bào)警裝置退出工作，可關(guān)閉的超聲波車內(nèi)監(jiān)控、自診斷、中控門(mén)鎖“安全”指示控制。車門(mén)控制單元的功能包括：控制電動(dòng)可調(diào)外后視鏡（折疊功能），電動(dòng)車窗升降機(jī)的有限制過(guò)度用力和降噪平緩升起功能。在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用2情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)（1）在波羅汽車上的運(yùn)用3情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作圖3-8波羅舒適CAN電路框圖在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用3情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)圖3-在波羅汽車上的運(yùn)用4情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作（2）行李箱搖控解除聯(lián)鎖帶無(wú)線電遙控器的車輛，遙控器上還有一個(gè)按鈕用于對(duì)后行李箱蓋單獨(dú)進(jìn)行遙控解鎖。按鈕位置如圖3-9所示。操作遙控器上的解鎖按鈕可對(duì)后行李箱蓋解除聯(lián)鎖。如果后行李箱蓋在兩分鐘內(nèi)未被打開(kāi)，則又會(huì)重新自動(dòng)聯(lián)鎖。此功能在車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制單元內(nèi)設(shè)碼。圖3-9行李箱單獨(dú)遙控解鎖的按鈕位置圖在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用4情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)（2）在波羅汽車上的運(yùn)用5情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作（3）駕駛員側(cè)車門(mén)單獨(dú)打開(kāi)此功能用于加強(qiáng)個(gè)人安全性。短時(shí)按動(dòng)遙控器上的開(kāi)啟按鈕只能對(duì)駕駛員側(cè)車門(mén)解除聯(lián)鎖。按鈕位置如圖3-10所示。這一點(diǎn)通過(guò)所有轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的短時(shí)閃爍表現(xiàn)。

兩次按動(dòng)開(kāi)啟按鈕則所有車輛鎖都解除了聯(lián)鎖。如果整輛車都解除了聯(lián)鎖，而在30秒鐘內(nèi)未打開(kāi)車門(mén)或后行李箱蓋，車輛又會(huì)重新聯(lián)鎖。這樣就阻止了對(duì)車輛無(wú)意的持續(xù)解除聯(lián)鎖。此選項(xiàng)在車輛供應(yīng)時(shí)根據(jù)車輛裝備在舒適系統(tǒng)的中央控制單元內(nèi)編碼。圖3-10駕駛員側(cè)車門(mén)解鎖的按鈕位置圖在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用5情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)（3）在波羅汽車上的運(yùn)用6（4）登車報(bào)警燈

前車門(mén)裝備了登車報(bào)警燈，位置圖如圖3-11所示。登車報(bào)警燈的使用使道路交通中的車輛明顯增加了安全性。它通過(guò)車門(mén)鎖單元內(nèi)的車門(mén)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)接通。通過(guò)舒適系統(tǒng)的中央控制單元J393確保了車輛停止而車門(mén)未關(guān)閉時(shí)登車報(bào)警燈僅亮10分鐘。這樣就避免了電池放電。其電路如圖3-12所示。圖3-11登車報(bào)警燈位置圖

在波羅汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用6（4）登車報(bào)警燈前車門(mén)裝備了登車在波羅汽車上的運(yùn)用7圖3-12登車報(bào)警燈電路

在波羅汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用7圖3-12登車報(bào)警燈電路在波羅汽在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用（1）舒適CAN總線組成奧迪A6L舒適CAN總線連接空調(diào)控制單元、停車輔助控制單元、掛車控制單元、電瓶能量管理單元、車門(mén)控制單元、電子轉(zhuǎn)向柱鎖控制單元、駐車加熱控制單元、輪胎氣壓監(jiān)控控制單元、以及多功能方向盤(pán)、電子后座椅等控制單元，如圖3-20所示。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，CAN通信一直有效，通信斷路時(shí)（如拔下插頭或某一控制單元供電斷路）會(huì)產(chǎn)生故障記憶，再重新連接正常后，必須刪除所有控制單元的故障存儲(chǔ)后才可以正常運(yùn)行。在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)在在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用2情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作圖3-20奧迪A6L舒適CAN總線組成圖在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用2情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用3情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作（2）舒適CAN總線特點(diǎn)舒適CAN總線具有如下的特點(diǎn)：●傳輸率100kB●級(jí)別CAN/B●雙絞線：高線為橙/綠色，低線為橙/棕色。在帕薩特汽車上的運(yùn)用在波羅汽車上的運(yùn)用在速騰汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用在奧迪A6L汽車上的運(yùn)用3情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)舒適CAN總線系統(tǒng)故障的波形分析情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作對(duì)于舒適CAN總線系統(tǒng)故障，可以用示波器，通過(guò)分析測(cè)試的波形，從而判斷故障部位。下面以帕薩特轎車為例來(lái)進(jìn)行講述。舒適CAN總線系統(tǒng)故障的波形分析情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)CAN低線斷路故障

情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作CAN高線斷路故障CAN低線與蓄電池短接故障CAN低線與地短接故障用示波器測(cè)出波形如圖3-21所示。圖3-21CAN低線斷路示波儀判斷圖CAN低線斷路故障CAN低線與CAN高線短接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障CAN低線斷路故障 情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)CANCAN高線斷路故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作用示波器測(cè)出波形如圖3-22所示。圖3-22CAN高線斷路示波儀判斷圖CAN高線斷路故障CAN低線與蓄電池短接故障CAN低線與地短接故障CAN低線斷路故障CAN低線與CAN高線短接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障CAN高線斷路故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)CAN低線與蓄電池短接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作用示波器測(cè)出波形如圖3-23所示。圖3-23CAN低線與蓄電池短接示波儀判斷圖CAN高線斷路故障CAN低線與蓄電池短接故障CAN低線與地短接故障CAN低線斷路故障CAN低線與CAN高線短接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障CAN低線與蓄電池短接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)CAN低線與地短接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作用示波器測(cè)出波形如圖3-24所示。圖3-24CAN低線與地短接示波儀判斷圖CAN高線斷路故障CAN低線與蓄電池短接故障CAN低線與地短接故障CAN低線斷路故障CAN低線與CAN高線短接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障CAN低線與地短接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)CAN低線與CAN高線短接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作用示波器測(cè)出波形如圖3-25所示。圖3-25CAN低線與CAN高線短接示波儀判斷圖CAN高線斷路故障CAN低線與蓄電池短接故障CAN低線與地短接故障CAN低線斷路故障CAN低線與CAN高線短接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障CAN低線與CAN高線短接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與CAN低線與CAN高線交叉連接故障情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作

用示波器測(cè)出波形如圖3-26所示。圖3-26CAN低線與CAN高線交叉連接示波儀判斷圖CAN高線斷路故障CAN低線與蓄電池短接故障CAN低線與地短接故障CAN低線斷路故障CAN低線與CAN高線短接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障CAN低線與CAN高線交叉連接故障情境3：舒適CAN總線的檢中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作原因與解決方法情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作下面以帕薩特B51.8T轎車為例做分析：故障現(xiàn)象：帕薩特B51.8T轎車中控鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)無(wú)論開(kāi)閉，都只有左前門(mén)的中控鎖和電動(dòng)玻璃升降器可以正常工作，其他車窗的電動(dòng)玻璃升降器都不工作；但是如果按動(dòng)其他門(mén)窗上控制該車窗的開(kāi)關(guān)，各個(gè)門(mén)窗電動(dòng)玻璃升降器均能正常工作。將車門(mén)關(guān)閉后，將車鑰匙插入左前門(mén)的鎖孔內(nèi)，進(jìn)行開(kāi)鎖和閉鎖操作，也只有左前門(mén)的門(mén)鎖能開(kāi)閉；如果將鑰匙在開(kāi)鎖或閉鎖位置保持，也只有左前門(mén)的電動(dòng)玻璃升降器可以上下工作。中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作原因與解決方法情境3：舒中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作原因與解決方法2情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作下面以帕薩特B51.8T轎車為例做分析：故障現(xiàn)象：①該轎車的4個(gè)車門(mén)控制單元和中央舒適系統(tǒng)控制單元之間的信號(hào)是通過(guò)CAN總線傳遞的，舒適系統(tǒng)CAN總線通過(guò)2根相互絞合的信號(hào)線同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)，一根為CAN-H（橙/綠色），一根為CAN-L（橙/黃色）。舒適系統(tǒng)所有的控制單元掛接在2根線路上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信號(hào)傳遞，如圖3-27所示。

圖3-27舒適系統(tǒng)相關(guān)電路圖通過(guò)以上分析，初步認(rèn)定該車的舒適系統(tǒng)有故障。中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作原因與解決方法2情境3：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作原因與解決方法3情境3：舒適CAN總線的檢測(cè)與修復(fù)任務(wù)：中央門(mén)鎖和電動(dòng)玻璃升降器不能正常工作②位于組合儀表中的數(shù)據(jù)總線診斷接口也和數(shù)據(jù)總線隨時(shí)保持通讀，檢測(cè)總線的工作狀態(tài)。為了使信號(hào)正確有效地傳遞，