5.3CAN总线系统
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传统信号传输方式
3.1CAN总线工作原理
CAN总线数据传输方式是通过两根数据线实现双向数据传输，能 够进行信息数据的大容量、高速度传输。所有的数据通过总线发送给各 控制单元，由各控制单元中的信息收发器接收，然后进行相关的计算处 理，如图5-24所示。它具有很高的网络安全性、通信可靠性、结构简单 和成本低的特点，特别适用于汽车计算机控制系统。
2 CAN总线系统的结构与原理
图 CAN数据传输系统差分原理图
即：2根线的总电压差值仍保持一个常值， 从而所产生的电磁场效应由于极性相反而相互抵消。 所以，数据传输通过这种方法得到保护而免受外界辐射干扰。
2 CAN总线系统的结构与原理
3.动力CAN总线系统的工作原理 （1）CAN的特点 CAN-BUS为多主方式工作,总线上的任一个节点均可以在网络空闲的任
• 1、CAN总线工作原理 • 2、新能源汽车CAN总线结构分析
图 发送器和接收器结构示意图
2 CAN总线系统的结构与原理
（3）数据总线终端 数据总线终端实际上是一个电阻器,作用是避免数据传输终了反射回来,产 生反射波使数据遭到破坏。高速CAN-BUS数据传递终端如图所示，其中每 一个终端电阻的电阻值为120欧姆。
图 数据总线终端布置图
3.1CAN总线工作原理
动力系统CAN总线
3.1CAN总线工作原理
舒适CAN，是用于车身系统的低速CAN，传输速率大约是10～125kb/s。 主要连接中控门锁与防盗装置、电动车窗、后视镜和车厢内照明灯等。舒 适系统CAN总线，H为橙/绿色，L为橙/棕色；
舒适系统CAN总线
3.1CAN总线工作原理
信息娱乐CAN，它主要负责卫星导航及智能通讯系统，传输速率大 约是100kb/s。信息娱乐系统CAN 总线，H为橙/紫色，L为橙/棕色。
电磁干扰能够影响或破坏CAN的数据传送。
2 CAN总线系统的结构与原理
运行时产生电磁波的部件是车辆中的 干扰源。
低位 高位
为阻止对数据线路的干扰影响，两个 数据总线－线路相互捻合。
2 CAN总线系统的结构与原理
两根数据线上的电压变化大小一样，然而方向是相反的; 一根数据线上的电压约为0V；则另一根数据线上的电压就是约为5V。因 此两个向外反射的线路的电压总和，总是恒定的。
新能源汽车CAN总体结构
3.2新能源汽车CAN总线结构
通过诊断仪与车辆诊断接口相连接，可以快速读取整车中的故障信息及数据 流信息，确定诊断方式。
拓展阅读
比亚迪e6整车网络
任务实施
• 1、高压防护作业及场地隔离 • 2、新能源车故障诊断仪连接与使用 • 3、查阅维修手册，并分析CAN总线系统
单元小结
CAN总线数据传输方式
2 CAN总线系统的结构与原理
图 动力CAN-BUS的组成结构
3.1CAN总线工作原理
（1）CAN总线结构 CAN总线系统是将若干个控制单元并联到两条数据传输线上，每个控制
单元内都设有1个微处理器、1个CAN控制器和1个信息收发器，除了数据传 输总线以外，其他各元件都安装在各控制单元内部。
信息娱乐系统CAN总线 这三个独立系统的总线由于传输速率不一样，需要通过设置 “网关”在各个CAN系统之间搭建桥梁来实现资源共享。此外，CAN 系统还将各个数据总线的信息反馈到仪表显示屏上，驾驶员只要看 仪表板就能够清楚的知道各个电控系统工作是否正常。
3.2新能源汽车CAN总线结构
新能源电动汽车CAN总线系统在原有本地CAN的基础上又增加了新能源 CAN、动力电池CAN和快充CAN，其结构与工作原理一样。
学习目标
1．了解新能源汽车CAN总线的工作原理 2．了解新能源汽车CAN总线结构
1．具备资料查询、收集和整理能力 2. 能进行CAN总线系统的电分析 3. 具备一定的CAN总线系统的检修能力
理论知识
01 02 03
3.1CAN总线工作原理
传统的信号传输方式为一对一控制，在每一根线路上只能传送互相独立 的信号。
意时刻,主动向网络上的其他节点发送信息,所有节点不分主次,通信方式灵活。
2 CAN总线系统的结构与原理
（2）CAN的数据传递过程
2 CAN总线系统的结构与原理
数据传输过程
控制单元1
数据收
数据 检验 数据接收
控制单元2 数据准备
数据 发送
控制单元3
数据 检验 数据接收
控制单元4
数据接收
数据 检验 数据接收
CAN 总线系统结构
2 CAN总线系统的结构与原理
（1）CAN控制器 接收来自控制单元微处理器中的数据、处理数据并传送给CAN发送器；
同时也接受CAN接收器的数据、处理数据并传送给微处理器。
2 CAN总线系统的结构与原理
（2）CAN收发器 实际上在每个节点内都有两个CAN收发器分别负责CAN高位线和CAN 低位线的数据传送。CAN收发器是一个发送器和一个接收器的组合。
数据总线－线路
2 CAN总线系统的结构与原理
（3）CAN数据传输原理
CAN总线电平 CAN总线分为CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low） 数据线，对地电压分别用VCAN-H和VCAN-L表示，它们这间的差值称为差分电 压Vdiff，即Vdiff=VCAN-H-VCAN-L。满足条件0.9V＜Vdiff＜5.0V时，代表 逻辑数字“0”，当前传送的数据位被称为“显性”位；当-0.1V＜Vdiff＜0.5V 时，代表逻辑数字“1”，当前传送的数据位被称为“隐性”位，电压波形与逻 辑电平定义如图所示。
图 CAN-H线和CAN-L线正常传输信号时的波形图
3.1CAN总线工作原理
（2）CAN总线数据传输原理 CAN总线系统中传输的数据为二进制的数字信息，每条信息的格式
都是相同的。由开始域、状态域、检查域、数据域、安全域、确认域和 结束域7部分组成。
CAN总线数据组成
3.1CAN总线工作原理
（3）汽车CAN总线系统 为了防止外界电磁场的干扰和向外辐射，CAN总线采用2条导线缠绕在一
2 CAN总线系统的结构与原理
在CAN系统的每个收发器内有一个接收器，该接收器就是安装在接收一 侧的差动信号放大器，高速CAN接收器结构简图如图所示。
2 CAN总线系统的结构与原理
（4）CAN数据总线 CAN数据总线用以传输数据的双向数据线分为CAN高位(CAN-H)和低位 (CAN-L) 数据线。CAN-H线和CAN-L线正常传输信号时的波形如图所示。
整个CAN总线系统有两个120Ω的终端电阻，分别装在两个控制单 元内部，其作用是防止CAN总线信号产生反射现象。当终端电阻出现故 障时，产生的线路反射信号会影响控制单元的其他信号。
终端电阻
2 CAN总线系统的结构与原理
2.CAN数据总线的抗干扰
车辆在工作过程中，电火花和电磁开关联合作用会产生电磁干扰；移动电 话和发送站以及任何产生电磁波的物体会产生电磁干扰。
2 CAN总线系统的结构与原理
图 电压波形与逻辑电平定义
2 CAN总线系统的结构与原理
4. 动力CAN总线系统的数据传输 高速CAN-BUS的数据波形如图所示。在高速CAN中，只要一条总线线路
出现断路、短路或两线之间相互短路等故障，则整个总线都失效，所有节点 都无法通信。
图 高速CAN-BUS实际波形图
项目五 整车控制系统 任务3 CAN总线系统
课程内容
1 2 3 4 5 6
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 任务实施 单元小结
情境导入
张先生的新能源电动汽车在停放一周后出现无法启动故障，将车辆拖至4S店进行 检修。 张先生：这辆车是啥原因不能启动了呢？ 技师李：打开点火开关仪表上面的“READY”灯不亮，并且动力电池的故障点 亮。说明车辆高压上电不正常，用诊断仪读取车辆故障信息，出现无法进行通讯 的提示，首先检修车辆的CAN总线系统。
起的方式，这2条线上的电位是相反的，分为CAN-High和CAN-Low数据线。 目前汽车上的网络连接方式主要采用3条CAN总线。 一条用于动力驱动系统的高速CAN，传输速率达到500kb/s，主要连接发
动机、变速器、制动系统和组合仪表等，它们都是控制与汽车行驶直接相关 的系统。动力系统的CAN总线，H为橙/黑色，L为橙/棕色。
3.1CAN总线工作原理
CAN总线数据传输方式是通过两根数据线实现双向数据传输，能 够进行信息数据的大容量、高速度传输。所有的数据通过总线发送给各 控制单元，由各控制单元中的信息收发器接收，然后进行相关的计算处 理，如图5-24所示。它具有很高的网络安全性、通信可靠性、结构简单 和成本低的特点，特别适用于汽车计算机控制系统。
2 CAN总线系统的结构与原理
图 CAN数据传输系统差分原理图
即：2根线的总电压差值仍保持一个常值， 从而所产生的电磁场效应由于极性相反而相互抵消。 所以，数据传输通过这种方法得到保护而免受外界辐射干扰。
2 CAN总线系统的结构与原理
3.动力CAN总线系统的工作原理 （1）CAN的特点 CAN-BUS为多主方式工作,总线上的任一个节点均可以在网络空闲的任
• 1、CAN总线工作原理 • 2、新能源汽车CAN总线结构分析
图 发送器和接收器结构示意图
2 CAN总线系统的结构与原理
（3）数据总线终端 数据总线终端实际上是一个电阻器,作用是避免数据传输终了反射回来,产 生反射波使数据遭到破坏。高速CAN-BUS数据传递终端如图所示，其中每 一个终端电阻的电阻值为120欧姆。
图 数据总线终端布置图
3.1CAN总线工作原理
动力系统CAN总线
3.1CAN总线工作原理
舒适CAN，是用于车身系统的低速CAN，传输速率大约是10～125kb/s。 主要连接中控门锁与防盗装置、电动车窗、后视镜和车厢内照明灯等。舒 适系统CAN总线，H为橙/绿色，L为橙/棕色；
舒适系统CAN总线
3.1CAN总线工作原理
信息娱乐CAN，它主要负责卫星导航及智能通讯系统，传输速率大 约是100kb/s。信息娱乐系统CAN 总线，H为橙/紫色，L为橙/棕色。
电磁干扰能够影响或破坏CAN的数据传送。
2 CAN总线系统的结构与原理
运行时产生电磁波的部件是车辆中的 干扰源。
低位 高位
为阻止对数据线路的干扰影响，两个 数据总线－线路相互捻合。
2 CAN总线系统的结构与原理
两根数据线上的电压变化大小一样，然而方向是相反的; 一根数据线上的电压约为0V；则另一根数据线上的电压就是约为5V。因 此两个向外反射的线路的电压总和，总是恒定的。
新能源汽车CAN总体结构
3.2新能源汽车CAN总线结构
通过诊断仪与车辆诊断接口相连接，可以快速读取整车中的故障信息及数据 流信息，确定诊断方式。
拓展阅读
比亚迪e6整车网络
任务实施
• 1、高压防护作业及场地隔离 • 2、新能源车故障诊断仪连接与使用 • 3、查阅维修手册，并分析CAN总线系统
单元小结
CAN总线数据传输方式
2 CAN总线系统的结构与原理
图 动力CAN-BUS的组成结构
3.1CAN总线工作原理
（1）CAN总线结构 CAN总线系统是将若干个控制单元并联到两条数据传输线上，每个控制
单元内都设有1个微处理器、1个CAN控制器和1个信息收发器，除了数据传 输总线以外，其他各元件都安装在各控制单元内部。
信息娱乐系统CAN总线 这三个独立系统的总线由于传输速率不一样，需要通过设置 “网关”在各个CAN系统之间搭建桥梁来实现资源共享。此外，CAN 系统还将各个数据总线的信息反馈到仪表显示屏上，驾驶员只要看 仪表板就能够清楚的知道各个电控系统工作是否正常。
3.2新能源汽车CAN总线结构
新能源电动汽车CAN总线系统在原有本地CAN的基础上又增加了新能源 CAN、动力电池CAN和快充CAN，其结构与工作原理一样。
学习目标
1．了解新能源汽车CAN总线的工作原理 2．了解新能源汽车CAN总线结构
1．具备资料查询、收集和整理能力 2. 能进行CAN总线系统的电分析 3. 具备一定的CAN总线系统的检修能力
理论知识
01 02 03
3.1CAN总线工作原理
传统的信号传输方式为一对一控制，在每一根线路上只能传送互相独立 的信号。
意时刻,主动向网络上的其他节点发送信息,所有节点不分主次,通信方式灵活。
2 CAN总线系统的结构与原理
（2）CAN的数据传递过程
2 CAN总线系统的结构与原理
数据传输过程
控制单元1
数据收
数据 检验 数据接收
控制单元2 数据准备
数据 发送
控制单元3
数据 检验 数据接收
控制单元4
数据接收
数据 检验 数据接收
CAN 总线系统结构
2 CAN总线系统的结构与原理
（1）CAN控制器 接收来自控制单元微处理器中的数据、处理数据并传送给CAN发送器；
同时也接受CAN接收器的数据、处理数据并传送给微处理器。
2 CAN总线系统的结构与原理
（2）CAN收发器 实际上在每个节点内都有两个CAN收发器分别负责CAN高位线和CAN 低位线的数据传送。CAN收发器是一个发送器和一个接收器的组合。
数据总线－线路
2 CAN总线系统的结构与原理
（3）CAN数据传输原理
CAN总线电平 CAN总线分为CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low） 数据线，对地电压分别用VCAN-H和VCAN-L表示，它们这间的差值称为差分电 压Vdiff，即Vdiff=VCAN-H-VCAN-L。满足条件0.9V＜Vdiff＜5.0V时，代表 逻辑数字“0”，当前传送的数据位被称为“显性”位；当-0.1V＜Vdiff＜0.5V 时，代表逻辑数字“1”，当前传送的数据位被称为“隐性”位，电压波形与逻 辑电平定义如图所示。
图 CAN-H线和CAN-L线正常传输信号时的波形图
3.1CAN总线工作原理
（2）CAN总线数据传输原理 CAN总线系统中传输的数据为二进制的数字信息，每条信息的格式
都是相同的。由开始域、状态域、检查域、数据域、安全域、确认域和 结束域7部分组成。
CAN总线数据组成
3.1CAN总线工作原理
（3）汽车CAN总线系统 为了防止外界电磁场的干扰和向外辐射，CAN总线采用2条导线缠绕在一
2 CAN总线系统的结构与原理
在CAN系统的每个收发器内有一个接收器，该接收器就是安装在接收一 侧的差动信号放大器，高速CAN接收器结构简图如图所示。
2 CAN总线系统的结构与原理
（4）CAN数据总线 CAN数据总线用以传输数据的双向数据线分为CAN高位(CAN-H)和低位 (CAN-L) 数据线。CAN-H线和CAN-L线正常传输信号时的波形如图所示。
整个CAN总线系统有两个120Ω的终端电阻，分别装在两个控制单 元内部，其作用是防止CAN总线信号产生反射现象。当终端电阻出现故 障时，产生的线路反射信号会影响控制单元的其他信号。
终端电阻
2 CAN总线系统的结构与原理
2.CAN数据总线的抗干扰
车辆在工作过程中，电火花和电磁开关联合作用会产生电磁干扰；移动电 话和发送站以及任何产生电磁波的物体会产生电磁干扰。
2 CAN总线系统的结构与原理
图 电压波形与逻辑电平定义
2 CAN总线系统的结构与原理
4. 动力CAN总线系统的数据传输 高速CAN-BUS的数据波形如图所示。在高速CAN中，只要一条总线线路
出现断路、短路或两线之间相互短路等故障，则整个总线都失效，所有节点 都无法通信。
图 高速CAN-BUS实际波形图
项目五 整车控制系统 任务3 CAN总线系统
课程内容
1 2 3 4 5 6
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 任务实施 单元小结
情境导入
张先生的新能源电动汽车在停放一周后出现无法启动故障，将车辆拖至4S店进行 检修。 张先生：这辆车是啥原因不能启动了呢？ 技师李：打开点火开关仪表上面的“READY”灯不亮，并且动力电池的故障点 亮。说明车辆高压上电不正常，用诊断仪读取车辆故障信息，出现无法进行通讯 的提示，首先检修车辆的CAN总线系统。
起的方式，这2条线上的电位是相反的，分为CAN-High和CAN-Low数据线。 目前汽车上的网络连接方式主要采用3条CAN总线。 一条用于动力驱动系统的高速CAN，传输速率达到500kb/s，主要连接发
动机、变速器、制动系统和组合仪表等，它们都是控制与汽车行驶直接相关 的系统。动力系统的CAN总线，H为橙/黑色，L为橙/棕色。