CANBUS 基本原理介绍

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CANBUS原理与检修资料

CAN-BUS原理与检修
发动机集中控制悬架控制
巡航控制
SRS 系统
自动空调控制
自动变速器控制系统
ABS/ASR/VDC 控制系统
第一章控制局域网络系统简介
认识CAN-BUS
如果有这么一个问题？
车速信号是给哪一个控制单
元？
发动机控制单元
ABS 控制单元
仪表控制单元
车速
认识CAN-BUS
模块(Modula) P6
模块——产生信号运输和接收的装置。小如传感器，大如计算机，简单的模块可以称之为节点。
架构
架构——在高速公路上反映为进入准则，在CAN中规定什么信息可以输入，什么信息可以输出。架构通常包括1至2条线路，利用电压差来控制信号的输入和输出。
网关 P16
网关——使各信息不产生冲突的一种装置，实际上也是一种“模块”。例如：车门打开时发动机
相对于上一种，这种方法有何优点？
发动机控制单元
ABS 控制单元
仪表控制单元
车速
什么叫做CAN-BUS：P4 控制局域网总线
随着汽车技术的发展，在汽车上采用的计算机微处理芯片数量越来越多，多个处理器之间相互连接、协调工作并共享信息构成了汽车车载电脑网络系统， CAN-BUS也就是这样诞生的。
行
连
信
续
息

can总线原理

CAN总线是一种广泛应用于车载网络和工业控制系统中的串

行通信协议。它基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）和差分信号传输技术，能够实现高效可靠的数据传输。CAN总线的原理如下：

1. 物理层：CAN总线采用差分信号传输技术，使用两根同轴

电缆来传输数据和信号。其中一根电缆传输高电平信号，另一根电缆传输低电平信号，两根电缆之间的电压差代表着传输的数据。

2. 数据帧：在CAN总线中，数据被封装成帧进行传输。每个

数据帧由两部分组成：标识符（Identifier）和数据域（Data Field）。标识符用于区分不同的消息和设备，数据域用于存

储实际传输的数据。

3. 仲裁机制：当多个设备同时发送数据帧时，CAN总线通过

仲裁机制来确定哪一个设备具有发送优先权。仲裁机制使用位级别的比较来确定标识符的优先级，标识符的低位优先级高。

4. 帧有效性检测：CAN总线中每个设备都会对发送的数据帧

进行错误检测，以确保传输的可靠性。这包括检查接收的数据帧是否有误码、位错误、位略符错误和CRC（循环冗余校验）错误。

5. 错误处理：当CAN总线上发生错误时，每个设备能够通过

错误报告机制获得有关错误类型和位置的信息，并采取相应的

措施进行纠正或处理。

总的来说，CAN总线通过差分信号传输、仲裁机制、帧有效性检测和错误处理等机制，可以实现高效可靠的数据传输，广泛应用于车载网络和工业控制系统中。

CANBUS原理介绍

CAN总线原理介绍

一.现场总线简介

1、现场总线的概念：

现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。也被称为开放式的数字化多节点通信的底层控制网络。

现场总线作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上的作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。

2、几种较有影响的现场总线技术：

基金会现场总线（FF-Foundation Fieldbus）， Lonworks， PROFIBUS， HART， CAN 现场总线是几种较重要的现场总线技术。

二.CAN总线技术：

1、CAN总线简介：

CAN （Controller Area Network）—控制器局域网。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线最早是由德国Bosch公司在80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆、光导纤维，通信速率可达1Mbps。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层，数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等项工作。

2、CAN总线技术的主要特点：⑴多主站依据优先权进行访问。

CAN为多主方式工作，网络上的任一节点在任何时候都可以主动地向网络上的其他节点发送信息。

⑵采用短帧传送。

CAN采用短帧结构，废除了对传统的站地址编码，而是对通讯数据进行编码。每帧数

canbus总线

CAN总线

1. 简介

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，广泛应用于汽车、工控等领域中。它是一种高可靠性、高抗干扰的通信方式，具有多主机、多从机的结构，能够支持多个节点之间的通信。

2. CAN总线的特点

2.1 高可靠性

CAN总线采用差分传输方式，通过在两条通信线上分别传输互补的信号来实现数据传输，可以有效地抵抗传输线上的电磁干扰和噪声。此外，CAN总线拥有校

验机制，当数据传输过程中发生错误时，接收端可以通过异或校验位来检测错误，并进行纠正。

2.2 多主从结构

CAN总线可以支持多个主机和多个从机的通信。主机用于发送命令和控制数据的节点，从机用于接收并执行命令的节点。这种结构使得CAN总线非常适用于分

布式控制系统，能够实现多个节点之间的实时通信。

2.3 高速通信

CAN总线的通信速率可以达到几百kbps甚至几Mbps，可以满足多数应用的

通信需求。高速通信可以保证节点之间的实时性，并且降低通信延时。

2.4 灵活的网络拓扑结构

CAN总线支持多种网络拓扑结构，包括总线型、星型、树型等。这种灵活的结构使得CAN总线可以适用于不同的应用场景，如汽车电子系统中的各种控制模块之间的通信。

3. CAN总线的应用

3.1 汽车领域

CAN总线在汽车领域中得到了广泛应用。汽车中有许多控制模块，如发动机控制单元（ECU）、制动控制单元（BCU）、车身控制单元（BCU）等，这些模块之间需要进行实时通信才能保证汽车的正常运行。CAN总线通过其高可靠性和实时性，成为了汽车电子系统的首选通信协议。

CANBUS介绍

作为ISO11898CAN标准的CANBus（ControLLer Area Net-work Bus），是制造厂中连接现场设备（传感器、执行器、控制器等）、面向广播的串行总线系统，最初由美国通用汽车公司（GM）开发用于汽车工业，后日渐增多地出现在制造自动化行业中。

1、CANBus系统组成及性能

CANBus系统通过相应的CAN接口连接工业设备（如限位开关、光电传感器、管道阀门、电机启动器、过程传感器、变频器、显示板、PLC和PCI 作站等）构成低成本网络。直接连接不仅提供了设备级故障诊断方法，而且提高了通信效率和设备的互换性。CANBus数据传输速率为1Mbit/s，线路距离lkm，基本站点数64，传输媒体是屏蔽双绞线或光纤。

2、CANBus数据链路控制特点

CANBus数据链路层协议采用平等式（Peer to peer）通信方式，即使主机出现故障，系统其余部分仍可运行（当然性能受一定影响）。当一个站点状态改变时，它可广播发送信息到所有站点。

CANBus的信息传输通过报文进行，报文帧有4种类型：数据帧、远程帧、出错帧和超载帧，其中数据帧格式如图8所示。CANBus帧的数据场较短，小于8B，数据长度在控制场中给出。短帧发送一方面降低了报文出错率，同时也有利于减少其他站点的发送延迟时间。帧发送的确认由发送站与接收站共同完成，发送站发出的ACK场包含两个“空闲”位（recessive bit），接收站在收到正确的CRC场后，立即发送一个“占有”位（dominant bit），给发送站一个确认的回答。CANBus还提供很强的错误处理能力，可区分位错误、填充错误、CRC 错误、形式错误和应答错误等。

CAN总线的通信原理

CAN（Controller Area Network）总线是一种用于数据传输的通信协议，广泛应用于汽车、工业控制领域等。它的通信原理基于分布式网络结构、多主机架构、基于事件的通信和冲突检测与错误恢复等特点。

首先，CAN总线采用分布式网络结构，能够连接多个节点设备。每个

设备通过总线（BUS）来进行数据交互，包括传感器、执行器、控制单元等。基于总线的结构使得设备能够直接与总线进行通信，而无需经过中央

控制器的转发，从而提高了通信的效率和速度。

其次，CAN总线采用多主机架构。在CAN总线上可以同时连接多个设备，每个设备都可以充当主机或者从机。这种多主机的架构意味着任何一

个设备都有机会发送消息，而其他设备则可以接收这些消息。这种多主机

的结构使得CAN总线的通信更具灵活性和实时性。

另外，CAN总线采用基于事件的通信方式。每个设备在发送数据之前

都需要向总线发送一个请求，该请求包含了设备ID和发送时间等信息。

其他设备在接收到请求后可以判断是否有冲突发生。如果没有冲突，设备

就可以发送数据到总线上，其他设备可以接收该数据。这种基于事件的通

信方式使得CAN总线能够实时地处理各种通信事件，并确保通信的可靠性。

此外，CAN总线还采用冲突检测与错误恢复机制。当两个设备同时发

送数据时，可能会发生冲突，导致数据损坏或丢失。CAN总线通过在数据

帧中添加冲突检测与错误恢复位来解决这个问题。每个设备在发送数据时

都会监听总线上的数据，如果发现有其他设备正在发送数据，则会立即停

止发送。这种冲突检测机制可以避免数据冲突，提高数据传输的可靠性。

can总线的工作原理

CAN总线是一种常见的数据通信协议，广泛应用于汽车和工

业控制系统等领域。它的工作原理如下：

1. 消息帧与帧格式：CAN总线通信基于消息帧的发送和接收。每个消息帧由识别码（ID）和数据组成。ID用于标识消息的

优先级和内容，数据则存储实际的信息。CAN总线采用一种

基于事件触发的机制，只有当总线上没有其他节点在发送消息时，当前节点才能发送消息。

2. 仲裁机制：CAN总线使用一种分布式仲裁机制，以确保各

个节点之间的通信顺序。当两个以上的节点准备发送消息时，会根据消息帧的ID来进行仲裁。ID的低位优先级高，因此具

备低ID的节点在仲裁中具有更高的优先级。

3. 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测和纠正机制。每

个节点在发送消息时，会实时监测总线上的电压变化情况。如果检测到总线上有其他节点发送了错误的帧，节点将一直等待，并重新尝试发送消息。这种自适应机制使得CAN总线具有较

高的消息可靠性。

4. 实时性能：CAN总线以固定的时间间隔来发送消息，以确

保实时性的要求。节点在一个时间窗口内发送消息，并在下一个时间窗口前接收消息。通过控制时间窗口的大小和频率，可以满足不同应用场景中对实时性的要求。

总而言之，CAN总线通过消息帧的发送和接收来进行数据通

信。它采用分布式仲裁机制、强大的错误检测和纠正机制，以及固定的时间间隔来保证通信的可靠性和实时性。

CANBUS总线说明

CANBUS特性

系统采用CANBUS通讯方式，设计为现场总线连接方式，即是手拉手接线方式组网非常方便，终端上并跳接120欧姆电阻，总线方式实现“即插即用”的便利条件。

CAN总线可以由多个子网络组成，每个子网络必须满足以下条件:

(1)同一网络中允许挂接110个节点

(2)传输距离最远为10千米

如果子网络超出以上任一条件，须增加网络桥扩展可组成多重网。以下是CANBUS单个网络的结构:

CAN总线方式优点:

1、线路简单有利于综合布线，节省管线材，具有组网自由、安装方便、

扩充容易，改造灵活。

2、硬件连接简单, 具有实时性强、可靠性高、通信速率快、结构简单、

互操作性好、总线协议具有完善的错误处理机制、灵活性高和价格比

高。

3、数据传输速率高，在传输距离小于40 m时，最大传输速率可达1 Mb/s，

传输距离10km时速率达5kbps。

4、传输距离远，扰干扰能力强。

5、具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

6、采用点对点、一点对多点及全局广播几种数据收发方式。

7、实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、亮

度手自动调节、红外线探测、集中监控、遥控等多种照明控制控制。

8、可实现全分布式多机系统，并且无主、从机之分，每个节点均主动发

送报文，可方便地构成多机备份系统。

9、采用非破坏性总线仲裁技术，两个节点同时上传送数据时，优先级低

的节点主动停止数据发送，优先级高的节点可不受影响地继续传输数

据，有效避免了总线冲突。

10、短帧结构总线上每帧有效字节数最多为8个，并有可靠的错误检

汽车CAN-BUS多路信息传输系统介绍

及各部分的功能和作用。
应用实例：列举CAN-BUS多路信息传输系统在汽车中的具体应用实例，如发动机控制、车身控制、安全气囊控制等。
发展趋势和前景：探讨CANBUS多路信息传输系统的未来发展趋势和前景，如高速CAN 、FlexRay等新型总线技术的应用。
02 CAN-BUS技术概述
CAN-BUS定义及发展历程
智能化交通领域拓展
随着智能化交通系统的推广和应用，CAN-BUS系统将在自动驾驶、车联网等领域发挥更大作用，拓展新的市场空间。
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信号传输过程详解
1 2
发送过程
微处理器将要发送的数据通过总线驱动器发送到 CAN总线上，数据以差分信号的形式在总线上传输。
接收过程
接收器将CAN总线上的差分信号转化为微处理器可以识别的信号，然后微处理器对数据进行处理。
3
同步过程
为了保证数据的可靠传输，CAN-BUS系统采用了时钟同步技术，即所有节点都使用相同的时钟频率进行数据传输。
高速CAN-BUS技术
01
随着汽车电子化程度的提高，高速CAN-BUS技术将成为发展趋
势，实现更快的数据传输速度和更高的带宽。
网络安全防护
02
针对汽车网络安全问题，未来CAN-BUS系统将加强网络安全防
护功能，确保数据传输的安全性和可靠性。

can bus总线工作原理

CAN总线工作原理

1. 介绍

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，用于在汽车、工业控制和其他领域的电子设备中传输数据。它是一种高性能、可靠且实时的通信系统，可以连接多个节点，使它们能够相互通信。

CAN总线的工作原理基于分布式网络的概念，其中每个节点都可以发送和接收消息。这种分布式的通信架构使得CAN总线非常适合在复杂的系统中进行数据交换。

2. 物理层

CAN总线的物理层使用差分信号传输，其中两根导线分别被称为CAN_H和CAN_L。CAN_H线携带高电平信号，而CAN_L线携带低电平信号。这种差分信号的设计可以

提高抗干扰能力，使得CAN总线能够在噪声环境中可靠地工作。

CAN总线的物理层还定义了传输速率，常见的速率包括1 Mbps、500 kbps、250 kbps和125 kbps等。较高的速率可以提供更高的数据传输能力，但也会增加传输

的误码率。

3. 数据帧格式

CAN总线使用数据帧来传输信息。数据帧由以下几个部分组成：

•报文起始位（SOF）：用于标识报文的开始。

•标识符（ID）：用于唯一标识报文的发送者和接收者。

•控制位（Control）：包含一些控制信息，例如数据长度和帧类型。

•数据域（Data）：包含实际的数据信息。

•CRC（Cyclic Redundancy Check）：用于检测数据传输过程中的错误。

•确认位（ACK）：用于确认数据帧是否被成功接收。

•结束位（EOF）：用于标识报文的结束。

CAN总线使用基于事件的通信模式，即只有在总线空闲时才能发送数据帧。当多个

CANBUS原理与检修

16 200 C
源于何种系统
汽车安全系统巡航控制系统汽车安全系统动力控制模块
汽车安全系统
点火控制模块牵引力控制系统电控液压助力系
统汽车安全系统
信号类型
传感型监控型传感型监控型
监控型
传感型传感型
传感型
传感型
传输速率（bps）
12800 12800 12800 12800
12800
12800 12800
12800
12800
CAN-BUS 各级别(B)举例
电子器件及项目
气缸识别传感器点火诊断监测器手动控制感位置废气加热氧传感器空气流量传感器节气门位置传感器发动机转速蓄电池电压空调压缩机离合器
位
启用频率（Hz）
等级
16 50 B
16 50 B 16 50 B
16 50 B
16 50 B
16 50 B
16 50 B 16 10 B
16 10 B
源于何种系统
动力控制模块点火控制模块动力控制模块动力控制模块动力控制模块动力控制模块动力控制模块点火控制模块动力控制模块
信号类型
传感型监控型传感型传感型传感型传感型传感型传感型传感型
的
比
特
流
控制单元C

CANBUS原理介绍

CAN总线（Controller Area Network，CAN）是一种高性能多点环形

总线系统，是由Robert Bosch GmbH公司研制的局域网技术，它采用多路

复用的物理环形局域网，结构简单，支持全双工，具有抗干扰能力强，实

现简易，可靠性高，操作速率高，安装灵活，可编程性强、节约线缆布线

长度等特点，可以有效解决多点控制的问题，现已成为车用总线通信系统

中最成功和最广泛采用的总线系统。

CAN总线系统由总线线缆、各终端终端控制芯片、映射器、收发器、

电缆接头等组成。CAN总线线缆由两条线组成，分别为CAN_H和CAN_L，CAN_H是正极性，CAN_L为负极性，它们分别对应于CAN总线系统的两个

总线信号线，它们同时传输信号。

CAN总线系统中的终端芯片可以被分为发送控制芯片和接收控制芯片，它们分别用于发送和接收CAN总线信息。发送控制芯片主要用于将CAN总

线信息发送出去，发送控制芯片可以通过对CAN总线信息的编码来发送CAN总线信息。接收控制芯片可以接收CAN总线信息，并将其解码，以供

使用。

映射器是一种用于连接CAN总线系统的中间设备，它可以将CAN总线

信息转换为其他总线信息，如I2C、SPI等，以符合其他终端芯片的要求。

can总线基本原理

Can总线是一种用于在计算机系统中进行通信的串行通信协议。它的基本原理是通过将数据以特定的格式传输，实现不同设备之间的数据交换。Can总线具有许多优点，如高可靠性、高带宽、低成本等，因此广泛应用于汽车、工业控制等领域。

Can总线的基本原理可以概括为以下几个方面。

Can总线采用了差分信号传输的方式。在传输数据时，Can总线将数据编码成差分信号，即将数据分为正负两个信号进行传输。这样的传输方式可以有效地抵抗电磁干扰和噪声，提高信号的抗干扰能力。

Can总线使用了非归零编码。在传输数据时，Can总线将数据编码成非归零的信号，即正负两个信号分别代表1和0。这种编码方式可以使传输的数据具有自同步的特性，即接收端可以根据信号的变化来判断数据的开始和结束，提高了传输的可靠性。

Can总线采用了基于事件触发的通信方式。在Can总线中，每个设备都有自己的标识符，当设备需要发送数据时，它会将数据和自己的标识符一起发送到总线上。其他设备会监听总线上的数据，并根据标识符来判断是否接收该数据。这种基于事件触发的通信方式可以有效地减少通信冲突，提高通信效率。

Can总线还采用了优先级的机制。在Can总线中，每个设备都有一个唯一的标识符，标识符越小的设备优先级越高。当多个设备同时发送数据时，优先级高的设备会先发送数据，而优先级低的设备会等待。这种优先级的机制可以保证高优先级的设备的数据能够及时传输，提高了系统的实时性。

Can总线还支持数据的广播。在Can总线中，设备可以将数据广播到总线上，其他设备可以接收到该数据，并进行相应的处理。这种广播的机制可以实现多个设备之间的数据共享，提高了系统的灵活性和扩展性。

汽车CAN基本原理介绍

CAN的基础知识
CAN基本工作原理
CAN的基础知识
CAN基本工作原理
节点的构成介绍
微处理器(MCU)
+
独立的CAN控制器(Can Controller)
+
收发器(Can Transceiver)
CAN的基础知识
CAN基本工作原理
Microcontroller
CAN Controller
TX0 TX1
RX0 RX1
TXD
RxD Ref Rs
Vcc
CAN Transceiver
Gnd
CAN_L
CAN_H
+5V 100nF
Bus Termination CAN_H
Bus Termination
RT
CAN Bus Lines
RT
CAN_L
CAN的基础知识
CAN基本工作原理
CAN 车用协议
ISO 11898:高速CAN标准 ISO 11519：低速CAN标准 ISO 15765：基于CAN的诊断协议 SAE J2284: CAN三种速度定义标准 SAE J1939: CAN在卡车，拖车上的协议
能规范 1 st release of Draft 节点网
络管理整车仿真模型
低速物理层测试规则低速网络管理测试规则低速网络MessageList测试规

CANBUS 基本原理介绍

CAN的基础知识
CAN基本工作原理
整车CAN开发流程
CAN开发流程图
项目开发指令
项目负责人根据整车开发计划编制
CAN BUS系统开发计划
整车电器配置表设计构想书/VTS
配置及成本分析
目标成本价格
参考车型对比表
网络拓扑结构分析
网络拓扑图
释放供应商调查表
不完整
调查表回收分析
完整
ECU控制框图
单元控制电路简图
第三轮台架和样车测试报告实验线束和台架零部件更新实验样车，OTS 样件、供应商测试报告、FIF
第三轮台架及样车测试验证
确认样车P5
Final release of Message List Final release of Draft 节点网络管理 Final release of Draft 节点功能规范
播几种方式发送接收数据;
CAN的基础知识
CAN基本概念与特点
复杂的错误监测与处理能力;
节点容易断开与连接,节点在错误严重的情况，自动退出总线;

通讯波特率
5K——1MBPS，通讯距离40m——10Km
对通信数据块进行编码.
CAN的基础知识
CAN基本工作原理
通讯波特率与总线长度的关系
CAN的基础知识
节点技术规范定义第一次正式释放

CANBUS介绍及工作原理

什么是CANBUS？

CANBUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（Controller Area Network-BUS）”。CANBUS总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，在汽车上这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递。

CANBUS的工作原理

大家知道当今车辆的电控系统是越来越多，例如电子燃油喷射装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗、主动悬架等等。同时遍布于车身的各种传感器实时的监测车辆的状态信息，并将此信息发送至相对应的控制单元内。

『车身上各种控制单元的分布图』

通过上图我们可以看到车身上的各种控制单元，车越高级，车身上的控制单元也就越多，每个控制单元都可看做一台独立的电脑，它可以接受信息，同时能对各种信息进行处理、分析，然后发出一个指令。比如发动机控制单元会接受来自进气压力传感器、发动机温度传感器、油门踏板位置传感器、发动机转速传感器等等的信息，在经过分析和处理后会发送相应的指令来控制喷油嘴的喷油量、点火提前角等等，其它控制单元的工作原理也都类似。在这里可以给大家做一个比喻，车上的各种控制单元就好比一家公司各个部门的经理，每个部门的经理接受来自自己部门员工的工作汇报，经过分析作出决策，并命令该部门的员工去执行。

『控制单元』

车身上的这些控制单元并不是独立工作的，它们作为一个整体，需要信息的共享，那么这就存在一个信息传递的问题。比如发动机控制单元内的发动机转速与油门踏板位置这两个信号也需要传递给自动变速器的控制单元，然后自动变速器控制单元会据此来发出升档和降档的操作指令，那么两个控制单元之间又是如何进行通信的呢？

CANBUS 基本原理介绍

CANBUS原理与检修资料

can总线 原理

CANBUS原理介绍

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