CAN網(wǎng)絡(luò)知識介紹

CAN網(wǎng)絡(luò)知識介紹2017-05-18前言本次學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：通過對CAN網(wǎng)絡(luò)及其構(gòu)架的學(xué)習(xí)，來對比熟悉新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架；學(xué)習(xí)CAN網(wǎng)絡(luò)ID命名規(guī)范、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，對CAN協(xié)議及CAN報文有比較直觀的認(rèn)識；熟知新協(xié)議的使用范圍；了解遠(yuǎn)程升級的概念和被升級設(shè)備注意事項。Contents目錄CAN網(wǎng)絡(luò)概念CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范新協(xié)議使用范圍及遠(yuǎn)程升級二一三四五CANBUS基礎(chǔ)一、CAN網(wǎng)絡(luò)概念CAN是控制單元局域網(wǎng)（ControllerAreaNetwork）的縮寫，意思是控制單元通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。CANBUS基礎(chǔ)CAN數(shù)據(jù)總線是控制單元間的一種數(shù)據(jù)傳遞形式，他連接各個控制單元形成一個完整的系統(tǒng)。一、CAN網(wǎng)絡(luò)概念CANBUS基本特點1、CAN采用非破壞性仲裁技術(shù)，當(dāng)兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)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)，有效避免了總線沖突。2、CAN采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)為8個，數(shù)據(jù)傳輸時間短，受干擾的概率低，重新發(fā)送的時間短。3、CAN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，以使總線上其它操作不受影響。4、CAN可以點對點、一點對多點及全局廣播方式傳送和接受數(shù)據(jù)。5、CAN總線直接通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km/5Kbps,通訊速率最高可達(dá)1Mbps/40m。（康迪CAN總線速率采用250Kbps）一、CAN網(wǎng)絡(luò)概念CAN終端電阻CAN總線終端電阻，顧名思義就是加在總線末端的電阻。此電阻雖小，但在CAN總線通信中卻有十分重要的作用。CAN總線終端電阻的作用有兩個：1、提高抗干擾能力，確?？偩€快速進入隱性狀態(tài)。2、提高信號質(zhì)量。為什么選120Ω：經(jīng)過測量CAN總線采用的雙絞線的特性阻抗約為120Ω，所以我們用120Ω終端電阻來匹配阻抗，這也是CAN標(biāo)準(zhǔn)推薦的終端電阻值。一、CAN網(wǎng)絡(luò)概念Contents目錄CAN網(wǎng)絡(luò)概念新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范新協(xié)議使用范圍及遠(yuǎn)程升級二一三四五二、新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹老車型整車CAN網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可以看出：BCU、VWCS、儀表、BCM、儀表盤、充電機、電機控制器連接在車身CAN；BCU、BMS1連接在CAN1；BCU、BMS2連接在CAN2；BCU、VWCS連接在CAN4。共有4路CAN。車身CAN兩端儀表盤和電機控制器都接了終端電阻。新車型整車CAN網(wǎng)絡(luò)二、新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可以看出整車分為3路CAN：動力CAN：連接有高壓四合一、BMU、EPS、EPB、ESC、快充接口。車身CAN：連接有儀表、語音報警模塊、PEPS、MFL、BCM、BMU診斷CAN：連接有VWCS、TBOX、診斷接口各路CAN終端都配有終端電阻。新車型整車CAN網(wǎng)絡(luò)二、新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹Contents目錄CAN網(wǎng)絡(luò)概念新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范新協(xié)議使用范圍及遠(yuǎn)程升級二一三四五三、CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）每個CAN數(shù)據(jù)幀包含一個單一的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU），協(xié)議數(shù)據(jù)單元由七部分組成，分別是優(yōu)先級，保留位，數(shù)據(jù)頁，PF，PS，SA，數(shù)據(jù)段。ID（標(biāo)識符號）DATA（數(shù)據(jù)）PRDPPFPSSA數(shù)據(jù)段31188864P為優(yōu)先級：范圍為0~7，最高優(yōu)先級為0，最低為7。R為保留位：備今后開發(fā)使用，本規(guī)范設(shè)為0。DP為數(shù)據(jù)頁：用來選擇參數(shù)組描述的輔助頁，本規(guī)范設(shè)為0。PF為源設(shè)備識別碼。PS為報文類型功能碼。SA為目標(biāo)設(shè)備識別碼。DATA為數(shù)據(jù)段：若給定參數(shù)組數(shù)據(jù)長度≤8字節(jié)，可使用數(shù)據(jù)域全部的8個字節(jié)。213CAN設(shè)備識別碼分配表中定義了消息發(fā)送的特定目標(biāo)地址。需要指出的是，非目標(biāo)地址所指向設(shè)備應(yīng)忽略此消息。廣播地址（0xFF）要求所有設(shè)備作為消息響應(yīng)者作出監(jiān)聽和響應(yīng)。設(shè)備名稱識別碼備注廣播0xFF

T-Box0xF1

VWCS0xF0

BCU0xA1

空調(diào)0xA2

EPS0xA3

BCM0xA4

雷達(dá)設(shè)備0xA5

充電機0xA6三、CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范213表中定義了消息發(fā)送的特定目標(biāo)地址。需要指出的是，非目標(biāo)地址所指向設(shè)備應(yīng)忽略此消息。廣播地址（0xFF）要求所有設(shè)備作為消息響應(yīng)者作出監(jiān)聽和響應(yīng)。設(shè)備名稱識別碼備注電機控制器0xA7

電池BMU0xA8（B8，C8，D8）多組電池采用括號內(nèi)的作為區(qū)分車載DC-DC0xA9

VCU0xAA

PEPS0xAB

ICU(組合儀表)0xAC

BCU老化IDC0x01BCU老化工裝使用PCW0x02PCW數(shù)據(jù)分析儀故障診斷儀0x03診斷整車所有模塊的故障信息CAN設(shè)備識別碼分配三、CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范213表中定義了消息發(fā)送的特定目標(biāo)地址。需要指出的是，非目標(biāo)地址所指向設(shè)備應(yīng)忽略此消息。廣播地址（0xFF）要求所有設(shè)備作為消息響應(yīng)者作出監(jiān)聽和響應(yīng)。設(shè)備名稱識別碼備注胎壓檢測（TPMS）0x09

充電引導(dǎo)絕緣檢測模塊0x0A

ABS（ESC）0x0B

EPB0x0C

MFL（多功能方向盤）0x0D

TCU（二級變速箱）0x0E

胎壓檢測（TPMS）0x09

CAN設(shè)備識別碼分配三、CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范CAN通用PS分配報文類型PS值（0x）說明設(shè)備基本信息06及0806：此報文包含設(shè)備的基本信息，例如：廠家信息，軟、硬件版本等信息；08：此報文包含設(shè)備的額定信息，例如：額定電壓，額定電流等。設(shè)備狀態(tài)信息10~1F，20~2F此類報文包含設(shè)備的狀態(tài)信息，如故障信息，溫度信息等命令報文50此類報文主要由VCU發(fā)送給各節(jié)點的控制報文升級包文F2升級請求F3升級內(nèi)容F4升級應(yīng)答調(diào)試報文FA參數(shù)寫入FB參數(shù)上傳FC調(diào)試請求FD歷史故障上傳三、CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范舉例說明18：表示優(yōu)先級為6AA：表示發(fā)送方是VCU50：表示VCU發(fā)給目標(biāo)設(shè)備的控制報文A7：表示報文接收方是電機控制器三、CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范Contents目錄CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范CAN網(wǎng)絡(luò)概念新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹新協(xié)議使用范圍及遠(yuǎn)程升級二一三四五四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范CAN網(wǎng)絡(luò)連接必須使用屏蔽雙絞線：物理介質(zhì)規(guī)定：高電平傳輸線：CAN_H（黃）；低電平傳輸線：CAN_L（綠）；絞距：33~50twist/m；芯截面積：0.35~0.5mm2。位格式和字節(jié)格式每個數(shù)據(jù)場包括0到7共8個字節(jié)，每字節(jié)中位索引位“0~7”。每字節(jié)包含8位，位“7”是最高有效位（msb），位“0”是最低有效位（lsb）。信號值的字節(jié)順序按Intel格式傳輸和接收。信號的起始位從最低有效字節(jié)的最低有效位開始。四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范舉例說明如圖所示，為一個數(shù)據(jù)場中包含10bit信號的Intel格式的報文，其起始位為28位。注：報文中未使用的位置1，未使用字節(jié)設(shè)0xFF。四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范報文的發(fā)送方式1、周期發(fā)送報文按固定周期T循環(huán)發(fā)送周期報文的發(fā)送周期偏差不可超過±10%。當(dāng)周期小于20ms時，周期偏差不可超過±20%。四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范2、事件發(fā)送報文發(fā)送取決于事件是否發(fā)生為了避免報文丟失，報文應(yīng)該在事件發(fā)生后重復(fù)發(fā)送nRepetition次。重復(fù)發(fā)送的時間間隔為tRepetition。四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范3、周期和事件發(fā)送當(dāng)事件未發(fā)生時，報文以周期T循環(huán)發(fā)送；事件發(fā)生時，報文以20ms周期發(fā)送3次。事件報文與周期報文發(fā)送的時間間隔不應(yīng)小于20ms。四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范4、使能發(fā)送使能發(fā)送類型由報文中的一個或多個信號觸發(fā)，引起報文傳輸當(dāng)觸發(fā)信號的當(dāng)前信號值等于使能值時，使能報文立刻以周期T循環(huán)發(fā)送。當(dāng)信號值由使能信號變?yōu)榉鞘鼓苤禃r并且再無其它使能信號，相應(yīng)報文再發(fā)送nRepetition次。四、CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范Contents目錄CAN網(wǎng)絡(luò)ID規(guī)范CAN網(wǎng)絡(luò)概念新、老車型CAN網(wǎng)絡(luò)介紹新協(xié)議適用范圍及遠(yuǎn)程升級CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范二一三四五五、新協(xié)議適用范圍及遠(yuǎn)程升級根據(jù)CANID規(guī)范和CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，重新設(shè)計了CAN協(xié)議：新協(xié)議適用范圍規(guī)定：康迪CAN網(wǎng)絡(luò)矩陣圖是根據(jù)CANID規(guī)范和CAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)范重新開發(fā)設(shè)計的整車CAN通訊協(xié)議，只適用于使用整車控制器（VCU）的車型。康迪CAN網(wǎng)絡(luò)矩陣遠(yuǎn)程升級是通過Carloud平臺，遠(yuǎn)程對ECU設(shè)備進行升級遠(yuǎn)程升級概念遠(yuǎn)程升級分為推送升級和強制升級兩種方式，只適用于使用整車控制器（VCU）的車型。五、新協(xié)議適用范圍及遠(yuǎn)程升級遠(yuǎn)程升級需要被升級設(shè)備符合升級要求：被升級設(shè)備注意事項1、被升級設(shè)備具有遠(yuǎn)程升級功能2、升級固件固件頭符合要求字節(jié)數(shù)內(nèi)容備注1設(shè)備類型