基于CAN总线技术在车载网络中的应用

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基于CAN的网络管理(network management)

车载网络总线管理的目的是使网络中的ECU节点有序地睡眠和唤醒，在没有通信需求的时候睡眠，可以节约电池的能量。

CAN总线上的网络管理，是一种无中心式的网络管理，网络中的每个节点都依赖于自己和别人的网络管理报文（NM PDU）来实现通信的睡眠和唤醒，这个NM PDU是周期性发送的，对于每个ECU来说，收到别的ECU发送的NM PDU则意味着当前的网络有通信需求，自己发出NM PDU则是告知别的ECU自己有通信需求。

如果某个ECU打算进入Bus-Sleep-Mode，它就会通止发送NM PDU，在进入Bus-Sleep-Mode之前会有一段延时，如果在这段延时中没有收到任何NM PDU，则它就会转入Bus-Sleep-Mode状态了。

A UTOSAR中定义的网络管理PDU上图定义了NM PDU的格式，byte0标识ECU的节点地址，byte1是控制信息。

CAN NM为ECU的网络管理定义了三种模式（Mode）：.Bus-Sleep Mode.Prepare Bus-Sleep Mode.Network Mode最后的Network Mode又分为三个状态（state），.Repeat Message State.Normal Operation State.Ready Sleep StateCAN总线上的网络管理的核心，就是ECU在这3种模式和3个状态之间的转换的状态机。

基于CAN的网络管理中ECU的NM状态机跟着状态机走一遍，就会对这个过程有比较直观的了解了。

ECU最初处于Bus-Sleep Mode中，当它有了通信需求（比如接收其他ECU的NM报文，或者它的逻辑功能要求自己唤醒，比如车门控制器收到了遥控钥匙的信号），它就会进入Network Mode，Repeat Message状态是Network Mode的入口状态，到达这个状态之后，ECU会启动一个Repeat Message Timer，在这个Timer定义的时间内，ECU会一直处于Repeat Message状态。

CAN-BUS_BOX在车载DVD中的应用

CAN总线技术在车载DVD中的应用摘要：本文描述应用CAN总线技术将车载DVD连接到汽车CAN网络，实现对车上点火ACC控制、倒车控制、方向盘控制、空调控制等信息解析，以及实现原车仪表盘显示车载DVD相关信息等功能。

1 引言随着汽车电子技术的飞速发展，汽车电子化程度越来越高。

从发动机到传动系统，从行驶、制动、转向系统控制到安全系统及仪表报警系统，音响系统，使得汽车电子系统形成了一个复杂的大系统。

这些系统除了各自的电源线外，还需要互相通讯，采用传统的点对点的布线方式将会是一团乱麻。

CAN总线[1]（Controller Area Network）是一种极适用汽车环境的汽车局域网，采用CAN 总线方式布线不但能够大大简化汽车布线，而且使得数据传输更加可靠、实时、灵活。

因此世界上很多著名的汽车制造商，如大众、通用等都采用CAN总线来实现汽车内部控制系的数据通信。

车载DVD作为汽车电子系统中的一部分，同样可以通过CAN总线连接到汽车CAN网络，作为CAN网络中的一个节点与汽车上的其它电子系统进行信息交换。

从而可以获取车上的点火ACC控制、倒车控制、方向盘控制器、空调信息，通过解析CAN报文实现对车载DVD的相关控制；车载DVD的收音频率、碟片信息、导航信息也可以通过CAN总线上传到仪表盘或原车小屏显示。

2 系统方案为了实现车载DVD与汽车电子系统之间通讯，公司设计了一个CAN模块作为汽车CAN网络的一个节点，来实现CAN总线的通信。

本文采用STM8 MCU 作为的主控芯片来设计CAN总线车载DVD节点。

该节点通过总线收发器将数据（诸如收音频率）发送到CAN总线，同时根据汽车CAN总线上的其他信息和命令对车载DVD进行控制。

这样车载DVD与汽车CAN网络紧密联系在一起，构成一个实时控制网络，如图1所示。

图1 汽车CAN 网络车载DVD CAN节点系统框图如图2所示，STM8 MCU 作为CAN节点的主控，负责处理大量复杂的CAN 报文，控制车载DVD的ACC点火、倒车、大灯等。

CAN总线数据传输安全性研究与加密技术应用

CAN总线数据传输安全性研究与加密技术应用如今，随着车联网技术的广泛应用，汽车已经不再只是传统意义上的交通工具，还拥有了更多智能化的功能。

然而，随之而来的是对车辆数据传输安全性问题的不断关注和挑战。

CAN总线作为车载网络的核心传输技术，其安全性问题成为了业界研究的重点之一。

CAN总线数据传输的安全性问题首先体现在数据的机密性方面。

在传统的CAN总线通信中，数据包是以明文的形式传输的，这就意味着黑客可以相对容易地截取和篡改车辆传输的数据。

比如在汽车安全测试中，一些研究人员利用CAN总线的漏洞成功实现了对车辆的远程控制，这给了整个汽车行业一个严重的警示。

为了提高CAN总线数据的安全性，研究人员开始探讨如何应用加密技术来保护车辆数据的传输。

加密技术是通过对传输的数据进行加密和解密来保障数据的机密性。

在CAN总线数据传输中，加密技术可以分为两种方式：端到端加密和网关加密。

端到端加密是指在数据传输的源和目的地之间进行加密通信，保证了数据在传输过程中的安全性。

而网关加密则是通过在CAN总线通信的不同节点上设置加密网关，对数据进行加密和解密，从而确保数据的安全传输。

这两种加密技术都为提高车辆数据传输的安全性提供了有效的手段。

除了加密技术，研究人员还通过其他方式来增强CAN总线数据传输的安全性。

比如可以采用基于身份识别的访问控制技术，只有经过授权的用户或设备才能访问和控制车载网络，避免未经授权的访问引发安全问题。

此外，还可以采用数据完整性验证技术，及时监测数据的完整性，防止数据被篡改。

让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，CAN总线数据传输安全性的研究是一个复杂而重要的课题，需要不断地针对性地深入探讨。

加密技术作为保障数据安全性的重要手段，在汽车行业的应用前景十分广阔。

希望通过本文的探讨，可以为进一步研究CAN总线数据传输安全性提供一定的借鉴和启示。

基于CAN总线技术的车载网络系统设计

ＡｂｔａｔＣｓｒｃ：ＡＮｕｅｈｏｏｙｉａｐｉｄｔｎ－ｅｉｌｅｗｒｙｔｍｎｒａｉｇｙｔｈｒｎｏｍａｉｎａｄｒｓｕｃｓｓｍｐｉｂｓｔｃｎｌｇｓｐｌｏｉ－ｈｃｅｎｔｏｋｓｓｅｉｃｅｓｎｌｏｓａｅｉｆｒｔｎｅｏｒｅ，ｉｌｙｅｖｏｆ
ｗｉｅａｏｔｏｒｉａｅｃｎｒｌａｄｉｒｖｅｉｌｏｒｈｎｉｅｐｏｅｔｓＴ３０Ｆ４７ｗａｓｄａｈｏｔｏｙｔｍｈｐｒｓｌｙｕ，ｃｏｄｎｔｏｔｎｍｐｏｅｖｈｃｅｃｍｐｅｅｓｒｐｒｅ．ＭＳ２Ｌ２０Ａｓｕｅｓｔｅｃｎｒｌｓｏｖｉｓｅｃｉ
ＪＡＯＳｅｇｉＹＵＴａｍｉｇ，ＦＮＧＧｕｌｎＩｈｎｘ，ｉｎｎＥｏｉｇ，ＺａＨＡＯＪａｉｉｑ
（ｃｏｌｆｕｏａｉｎｉｅｒｇｏｏｔｅｓＤａｌＵｉｒｔ，Ｊｉｉｎ１２１，Ｃｉ）ＳｈｏｏｔｍｔｎＥｇｅｉｆｒａｔｉｉｎｖｓｙｉｎＪｉ３０２ｈｎＡｏｎｎＮｈｎｅｉｌｌａ
基于ＣＮ总线技术的车载网络系统设计Ａ
焦圣喜，于天暝，冯国亮，赵家启
（东北电力大学自动ｔ＿程学院，吉林吉林１２１）ｘ－３０２
摘要：ＣＮ总线技术越来越多地被应用于车载网络系统，以实现信息与资源共享、简化布线、协调控制及提高汽车综Ａ合性能等。以Ｔ３０Ｆ４７ＭＳ２Ｌ２０Ａ作为控制系统芯片，实现ＳＩＰＣ与ｃ机的通信；使用Ｖ＋中ＭＦＣ＋Ｃ编写多线程串口通信界面程序，作为车载网络系统的测试、诊断软件；通过ＣＮ总线实现对车身信息的实时检测及对控制部件的实时控制。Ａ关键词：车载网络；串口通信；Ｍｃ２１Ｐ５０控制器；电机控制

基于CAN总线技术在车载网络中的应用

【文章编号］１７－０Ｘ２１）６０２－３６１８２（００－０２０１
基于ＣＮ总线技在车载网Ａ术络中的用应
都志廷ｋ
（．１合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥２００；３００
２．安徽电子信息职业技术学院，安徽
蚌埠２３０）３００
［摘
要］随着汽车电子技术智能化的发展，基于ＣＮ总线技术的车载网络技术应用越来越受各大汽Ａ
车厂商的追捧，市场应用广泛；文主要从ＣＮ总线的基本介绍、车载网络中的应用状况以及ＣＮ总线本Ａ在Ａ
使用存在的问题与对策等方面作了简单介绍。［关键词］ＡＣＮ总线；车载网络；汽车电子技术［中图分类号］Ｐ１．Ｔ３１２５［文献标识码］Ｂ
的功能；
输出功能的ＣＮ总线控制器，Ａ可用于传感器等非开关量的传输，ＣＮ总线应用技术向成熟发展。使Ａ从９年代中期起，ｆｅｎ司和Ｍｔｏ公０Ｉｉｏ公ｎｎｏｒａｏｌ司已向欧洲的客车厂商提供了大量的ＣＮ控制器，Ａ
９．报文不包含源地址或目的地址，仅用标志符
来指示功能信息、优先级信息。
★［收稿日］０１１— ５期２１－０２［者简介］作郝志廷（９０）男，１８一，安徽界首人，教师，在读硕士，研究方向：电工理论与新技术。
ＸＵＥＢＡＯ＿
２１．２００１１．２
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１成本；．低
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汽车can总线系统原理、设计与应用

汽车can总线系统原理、设计与应用汽车CAN总线系统是一种用于车辆内部通信的网络系统，它通过CAN总线将车辆的各个控制单元（如发动机控制单元、制动系统控制单元、仪表板控制单元等）连接起来，实现互相之间的信息交换和协调操作。

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行数据通信协议，使用2线制（CAN-H和CAN-L）进行通信。

它具有高可靠性、高抗干扰性和高实时性的特点，适合于车辆等复杂电子系统的通信。

CAN总线系统的设计基本原理是基于分布式控制的思想，即将车辆的不同功能单元分别连接到CAN总线上，通过CAN总线传输信息，实现分散处理和集中协调的功能。

在CAN总线系统中，每个控制单元都有一个唯一的标识符（ID），用于识别发送和接收的数据包。

当一个控制单元发送数据包到总线上时，其他控制单元可以根据ID识别出该数据包是否为自己所需要的，并进行相应的处理。

汽车CAN总线系统的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 整车控制：CAN总线系统可以将车辆中的各个控制单元连接起来，实现整车的协调控制，如发动机控制、制动系统控制、驾驶辅助系统控制等。

2. 诊断系统：CAN总线系统可以提供车辆的实时监测和故障诊断功能，通过CAN总线传输相关数据，实现对车辆各个系统的故障检测和排除。

3. 仪表显示：CAN总线系统可以将车辆各个系统的信息传输到仪表板上，实现实时的车辆状态显示，如车速、转速、油量等。

4. 多媒体系统：CAN总线系统可以将音频、视频等多媒体数据传输到车载娱乐系统，支持车载娱乐功能的实现。

总而言之，汽车CAN总线系统在车辆的控制、诊断和通信方面发挥着重要的作用，提高了车辆的性能和安全性，同时也提升了车辆的可靠性和可维护性。

can总线技术及其在汽车仪表中的应用

CAN总线技术及其在汽车仪表中的应用摘  要  本文首先介绍了CAN总线技术，然后给出了CAN总线技术在以摩托罗拉16位单片机MC9S12为中央控制器的某汽车仪表系统中的应用，并对该系统总体结构及其中CAN通信模块的软硬件设计作了详细说明。

关键词  CAN总线，MC9S12，汽车，仪表0         引言控制局域网CAN (controllerareanetwork)是国际上应用最广泛的现场总线之一，是德国Bosch公司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通讯协议，它作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。

比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。

当信号传输距离达到10Km时，CAN仍可提供高达50 kbit/s的数据传输速率。

它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络。

CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络。

在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速率可高达1 Mbps。

CAN网络具有反映快,可靠度高的特性，应用于要求实时处理的场合，例如汽车刹车防锁死系统安全气囊等。

今天此项通信协议已得到广泛应用，成为现代汽车设计中必须采用的装置，奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN作为控制器联网的手段。

1         CAN总线的特点及通讯协议1.1     CAN总线的特点CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。

车载网络CAN_LIN网关的应用开发

车载网络CAN/LIN网关的应用开发发布时间：2022-08-21T07:40:39.140Z 来源：《科技新时代》2022年1月第1期作者：黄家刚[导读] 随着电子技术的发展黄家刚柳州市续赢科技服务有限责任公司柳州市摘要：随着电子技术的发展，车载电子控制装置ECU的应用越来越多。

为了实现ECU之间的通信和数据共享，根据每个电子控制系统的复杂性以及信息量和响应速度的要求，有各种车载远程网络。

其中，德国Robert Bosch公司开发的控制器局域网CAN以其优越的性能在车载高速网络中得到了广泛的应用。

LIN网络作为一种有望成为车载低速网络标准的网络协议，不需要CAN总线的带宽和多功能，例如智能传感器与制动装置之间的通信，具有很大的应用空间。

其功能是将开关执行器和传感器从子总线连接到主总线，如CAN总线。

因此，为了实现各种车载网络之间的信息通信，有必要研究不同网络之间的互联技术。

关键词：总线协议；CAN／LIN网关；接口电路前言随着汽车工业的发展，消费者和政府有关部门对安全、舒适、节能、环保的需求推动了电子控制单元和系统在汽车上的广泛应用，汽车正日益向电子化、智能化方向发展。

然而，越来越多的电子系统也带来了新的问题。

越来越多的电子控制单元和传感器不可避免地需要越来越多的连接。

除了增加成本和重量，更重要的是给布线带来很大困难。

同时也增加了安全隐患，降低了整车的可靠性。

因此，提高电子控制单元之间的通信性能，降低布线成本已成为亟待解决的问题。

目前，车载电子控制系统主要由CAN/LIN网络组成。

不断发展的汽车网络技术还包括高速容错网络FlexRay，大多数用于多媒体和导航、蓝牙、WLAN和其他无线网络技术。

LIN是一个辅助总线网络。

在不需要CAN总线的情况下使用LIN总线可以大大降低系统成本。

大量的汽车电子技术被用来提高汽车的性能水平，这是不争的事实。

CAN总线的应用也得到了人们的认可，CAN和LIN混合网络的应用将极大地提高汽车网络的可靠性和经济性。

基于CAN总线的全数字式汽车仪表的应用研究

基于CAN总线的全数字式汽车仪表的应用研究
01 一、引言
目录
02 二、研究现状
03 三、应用研究
04 四、实验结果与分析
05 五、结论与展望
06 参考内容
一、引言
一、引言
随着汽车工业的不断发展，汽车仪表作为车辆状态监控和驾驶员信息显示的重要部件，其技术也在不断进步。传统的汽车仪表多为模拟式，但随着汽车电子化趋势的加速和智能化驾驶的需求增长，全数字式汽车仪表逐渐成为研究热点。基于控制器局域网（CAN）总线的全数字式汽车仪表具有高精度、高可靠性、易于扩展等优点，更是引领了汽车仪表技术的新趋势。
四、实验结果与分析
四、实验结果与分析
通过实验验证了基于CAN总线的全数字式汽车仪表的可行性和可靠性。实验中，我们将该仪表安装在一辆实际运行的汽车上进行测试。通过与传统的模拟式汽车仪表进行对比，发现基于CAN总线的全数字式汽车仪表具有更高的数据精度和更优的实时性。同时，该仪表还能够成功地与车辆其他电子控制系统进行信息交互，实现了更高效的车载电子网络管理。
二、设计思路
二、设计思路
CAN总线数字式仪表检测系统的设计主要包括硬件和软件两部分。硬件部分主要由CAN总线适配器、数据采集卡和上位机组成。CAN总线适配器用于接入CAN总线，实现与CAN节点的通信；数据采集卡负责采集CAN总线上的数据；上位机则运行LabVIEW程序，实现数据的处理、显示和存储。软件部分主要是利用LabVIEW编写程序，实现数据的实时采集、解析和仪器检测功能。
1、硬件设计：选用具有CAN总线接口的传感器和执行器，同时设计相应的电路板，实现数据的采集和传输。
3、抗干扰能力强：CAN总线具有可靠的错误检测和错误处理机制，能够有效避免干扰信号的影响。

基于CAN总线的车载记录系统的设计与实现

ｎｓｃａａｓｏｗｒ．Ｔｅｒｓｌｒｅｔｔｈｅｏｉｇｓｓｍｆｌｅｓｃａｐｏｃｒｑｉｍｅｔｗｔｈｇｅａｉｔ．ｏｔｎｌｉｓｆａｅｈｅｕｔｐｏａｔｅｒｃｒｎｙｔｌｍｅｔａｔｌｒｅｔｅｕｅｎｉｉｒｌｂｉｉｙｓｔｓｖｈｄｅｕｙｕｊｒｓｈｈｉｌｙ
ＤｅｉｎａｄＲｅｌｚｔｏｆＶｅｃｅＤａａＲｅｏｄｉｙｔｍｓｇｎａｉａｉｎｏｈｉｌｔｃｒｎｇＳｓｅＢａｅｎＣＡＮｕｓｓｄｏｂ
ＳＮｎｈＺＮｏｙｎＬｈｎ — ｕＨＡＹａ — ｕ，ＨＥＧｕ —ｏｇ，ＩＳｅｇｋｎ
ＡｂｔａｔｈａｅｎｒｄｃｄｖｈｃｅｄｔｅｏｄｎｑｉｍｅｔｗｉｈｔｏｈＡＮｂｓａｅｈｉａａｋｒｕｄ，ｔｅｓｒｃ：ＴｅｐｐｒｉｔｕｅｅｉｌａａｒｃｒｉｇｅｕｐｎｈｃｏｋｔｅＣｕｓａｔｃｎｃｌｂｃｇｏｎｏｈｓｍｉｏｄｃｏｍｏｙａｔｒｇｄｕ，ＬｂｉｄｗｅｃｎｕｔｒｍｅｒｓｓｏａｅｍｅｉｍａＷｎｏｓ／ＣｓｓｆｒｅｅｏｍｅｔｌｔｒＶＩａｏｔｅｄｖｌｐｎａｆｍ．ＴｅｓｓｅｂｉＡＮｂｓｔｐｗａｐｏｈｙｔｍｕｌａＣｕｅｔｙｎｔｒｈｏｇｈｕｈ－ＡＮｍｏｕｅｏ８５６Ｕｔｅｌｅｒｃｒｎｎ－ｎｅｅｔｎｏｌｋｎｓｏｕｔｉｆｒｔｎｅｗｏｋｔｒｕｈｔｅｂｉ－ＣｄｌｆＣ００ＭＣｏｒａｉｅｏｄａｄｏ —ｉｅｄｔｃｉｆｌｉｄｆａｌｎｏｍａｉｉｎ１Ｆｚｌｏａｆｏｏｈａｎｈｖｈｃｅｈｓｐｐｒｄｓｒｂｄｄｓｎｍｅｈｄｆｔｅｓｓｍ ’ ａｄｒｎｏｔｒｎｅｉｌｍｅｔｔｎｏｉｇｆｅｌｕｃｅｉｌ．ＴｉａｅｅｃｉｅｅｉｔｏｓｏｙｔｔｇｈｅＳｈｒｗａｅａｄｓｆｗａｅａｄｔｈｍｐｅｎａｉｆａ — ｏｄ

基于CAN网络的电动汽车网络设计 - 副本 (2)

基于CAN网络的电动汽车网络设计严永利，王昌会湖南吉利汽车部件有限公司，（411100）E-mail:94582531@摘要：CAN（Controller Area Network）总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，主要用于汽车的监测和控制，目前已经在汽车的电器网络中得到了广泛的应用。

相对于传统燃油车而言，电动汽车的电器部件数量较多（如BMS、MCU、ACC、车载充电机等），为满足各电器部件之间的连接及实时性通讯要求，本文针对电动汽车设计实现了一种CAN网络控制系统。

关键词：CAN总线，汽车网络，电动汽车，ECU1 引言随着电子技术的迅猛发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。

德国Bosch公司为汽车应用而开发的多主机局部网络，即控制器局域网CAN（Controller Area Network），作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本较低的网络通讯控制方式，CAN 总线广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安防监控、工程机械、医疗器械、楼宇自动化等领域。

CAN总线技术是现代汽车广泛使用的一种汽车通讯技术，也是唯一成为国际标准的现场总线。

近年来随着电动汽车的发展，CAN总线技术设计和应用的重要性更加突出。

2 CAN网络简介CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。

CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。

CAN协议规范中关于层的定义与开放系统互连（OSI）模型一致，设备中的每一层与另一设备上相同的那一层通讯，实际的通讯发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,取而代之以对通信数据块进行编码，这样可使网络内的节点个数在理论上不受限制。

CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。

基于CAN／LIN总线的车身网络中央控制器设计

、
中央控制器的核心单元采用的是ｆｅａ的ｒｓｌｅｃｅ
多媒体总线网导航、视频络车载电话等线控网络
＆Ｔ、音频、１０ｉＭＯＳ５ｏＭｂｔ
—
ＩＢ１９Ｄ－３４
Ｍ６Ｈ０Ａ６，ｃ８Ｃ８Ｚ０该芯片内部带有６Ｋ的ｆｓｅ一０ｌｈｍａｍ
关键词：ＡＬＮ车身电子ＣＮＩ控适性要求的提高和更多辅助智能功能的出现，ＣＥＵ单元、执行器、传感器大量增加，为了限制线束的重量和保证各电控单元的协调工作，进行车身的网络化设计是必要的。考虑到数据传输速率、协议机制、可靠性、容错
线控刹车、控转１线Ｆｘｙｌｒｅａ向等２ｂ＆ｒＰＭｉｒ／ｔＣ
、
从国际上的技术趋势分析，中式控制正在向集分布式控制发展，这样不可避免带来系统成本的增
０，ｒ２ｙＫ的ＲＭ，Ｋ的ｅｐｍ用于系统保存故障信Ａ１ｅｒｏ息并且有ＳＩＰ模块和外围的智能芯片通讯，增强的ＳＩ块实现ＬＮ总线通讯和８位的ＡＤ模块，Ｃ模Ｉ／ＣＮ控制器和定时器单元。Ａ中央控制器的硬件结构
维普资讯
ｌ２
技术纵横
轻型汽车技术
２０（总２１０６５）０
基于ＣＮＬＮ总线的车身网络中央控制器设计Ａ／Ｉ
肖斌
（丰汽车制造股份有限公司）长
摘
要
本文介绍了基于ＣＮ总线和ＬＮ总线的混合网络智能车身系统的设计，提出了舒ＡＩ适车身总线系统功能框架，并给出了中央控制器的硬件设计和功能描述，中央控制器采用

基于CAN总线和GPRS的车载传感器网络平台的实现

ｓｇａｒｃｓｉｇａｄｄｔｏｕａｉｎｏｅｓｒｎｄｓａｅｄｓｒｂｄＴｅｒａｉａｉｎｏｅｗｒｅｒｎｍｉｓｏｏｉｎｌｐｏｅｓｎｎａａｃｍｐｔｔｆｓｎｏｏｅｒｅｃｉｅ．ｈｅｌｔｆｔｏｋｄｔｓｓｉｎｆｒｏｚｏｎａ
车内所有传感器节点都可以通过各自的ＣＮ通信模Ａ
块挂接到ＣＮ总线上，Ａ传感器的Ｓｎ（ｉｋ网关）节点不仅可对车内的传感器节点进行组织和协调，而且，可作为汽车内外部通信的接口把车内传感器的数据信息汇聚起来，过通ＧＲＰＳ模块将信息无线发送到远程Ｉｔｎｔ控服务中心ｎｒｅ监ｅ的计算机上。车载传感器网络平台拓扑如图１所示。
Ａｂｔａｔ：ＴｈｏｕｉｎｏｅｃｅｓｎｏｅｗｏｋｌｔｏｉｓｄｏＮｓａｓｒｃｅｓｌｔｏｆｖｈｉｌｅｓｒｎｔｒｓｐａｔｎｂａｅｎＣＡｂｕｎｄＧＰＲＳｉｏｉｅＲｅｉａｉｎｆＳｐｒｖｄｄ．ａｚｔｏｌｏｏｔｒｎａｄｒｏｈａｆｒｉｌｏｒｐｒｅＣｏｉｉｔｕｏｔｖｅｌｒｔｔｏｐｅｅｏｆｓｆｗａｅａｄｈｒｗａｅｆｒｔｅｐｌｔｏｍｓａｓｅｏｔｄ．ｍｂｎｎｇｗｉｈａｔｍｏｉｅｗｈｅｏａｉｎｓｅｄｓｎｓｒ，
计算机间的无线数据通信。该车载传感器网络平台具有很强的通用性。关键词：通用分组无线业务；车载传感器；网络平台
中图分类号：Ｔ２２Ｐ１文献标识码：Ａ文章编号：１０－９８（０８０一ｏ８一ｏ００７７２０）３０３３

can协议在汽车中的应用场景

can协议在汽车中的应用场景CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车电子系统的串行通信协议，它的出现极大地促进了汽车电子技术的发展。

CAN 协议具有高可靠性、高带宽、低成本、抗干扰等优点，因此在汽车电子领域得到了广泛应用。

CAN协议在汽车中的一个重要应用场景是车载网络。

现代汽车中的各个电子模块，如发动机控制单元、制动系统、安全气囊系统等，都需要进行信息交换和通信。

CAN协议提供了一种可靠的通信方式，可以实现多个电子模块之间的高效通信。

通过CAN总线，这些电子模块可以共享信息，实现协同工作，提高整车性能和安全性。

CAN协议在汽车中的另一个应用场景是车辆诊断系统。

现代汽车中配备了各种传感器和执行器，用于监测车辆状态和控制各种功能。

当车辆出现故障时，CAN总线可以用于传输故障码和诊断信息，帮助技师准确地找到问题所在。

通过CAN协议，车辆诊断系统可以实现快速、准确的故障诊断，提高维修效率和客户满意度。

CAN协议还在汽车中广泛应用于车身电子系统。

现代汽车中的车身电子系统包括车载娱乐、导航、车载通信等功能。

这些系统需要实时地传输大量的数据，如音频、视频、地图等。

CAN协议提供了高带宽和实时性能，可以满足车身电子系统对数据传输的要求。

通过CAN协议，车身电子系统可以实现多媒体数据的传输和共享，提供丰富的车载体验。

CAN协议还被广泛应用于车辆控制系统。

现代汽车中的车辆控制系统包括发动机控制、制动控制、转向控制等。

这些系统需要实时地接收和发送大量的控制指令和传感器数据。

CAN协议提供了可靠的通信机制，可以确保控制指令的准确传输和实时执行。

通过CAN协议，车辆控制系统可以实现高效、精准的车辆控制，提高行驶安全性和驾驶体验。

CAN协议还被应用于汽车中的安全系统。

现代汽车中的安全系统包括防抱死制动系统（ABS）、电子稳定控制系统（ESC）、碰撞预警系统等。

这些系统需要实时地接收和发送大量的传感器数据，以保证车辆的安全性能。

汽车CAN网络的应用和分析

汽车CA N网络的应用和分析汽车CAN网络的应用和分析东南（福建）汽车工业有限公司研发中心胡红兵[摘要]C A N总线是一种具有高保密性、高抗干扰能力、有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，本文结合C A N总线在汽车上应用的状况，充分说明C A N总线在汽车上发展的优势和特点。

[关键词]C A N网络；发展；应用汽车总线技术是伴随着汽车电子而发展起来的。

汽车上ECU（电子控制单元）数量的不断增多，ECU控制功能的不断复杂，致使ECU需要采集和控制的信息以及ECU 间交互的信息越来越多。

传统的“点对点”线束连接方式导致车上线束庞大、系统复杂，故障率高，已不能满足汽车电子发展的需要。

于是在20世纪80年代，国外工程师开始研究汽车总线技术。

汽车总线技术的应用，从发展过程来看，在不同国家使用的技术有所不同，分别存在有美国SAEJ1850、法国V AN、德国CAN等多种形式。

CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线是德国BOSCH公司于1986年在美国SAE大会上首先提出的，1992年最先采用CAN 总线的奔驰轿车下线，2000年左右CAN总线在国外广泛使用。

目前CAN总线以其优越的通信性能已成为汽车总线应用的主流。

当今社会对汽车性能的要求不断提高，汽车安全性、舒适性、操控性、环保性以及新能源等技术，是工程师不断需要面临和解决的课题。

为了提升整车性能，乘车上控制器ECU的数目不断增多，一台高档奔驰轿车上的ECU 数目可以达到100多个，这么庞大的ECU，它们之间的信息交互必须通过总线。

目前CAN总线在汽车动力总成中占了85%的市场份额，2009年全球主要汽车生产厂商生产欧III、欧IV、欧V排放标准的汽车后，采用CAN总线的汽车将超过95%。

汽车技术的发展，使得汽车内部已不断形成一个庞大复杂的网络，更多的新型汽车总线技术，如FlexRay（基于底盘类系统）、MOST（基于车载娱乐系统）等，也应用于汽车上，如图1。

CAN总线原理及应用

CAN总线原理及应用CAN（Controller Area Network）总线是一种高速、可靠性强的实时通信总线，广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。

本文将从CAN总线的基本原理、传输帧格式、错误检测和纠正机制、应用领域等方面进行详细介绍。

一、CAN总线的基本原理CAN总线采用串行通信方式，由两条差分信号线CANH和CANL构成。

其中，CANH和CANL两条线分别相互倒置，从而在传输数据时形成差分信号。

CAN总线采用仲裁机制，即多个节点同时发送数据时，按照优先级依次发送，避免多个节点同时发送导致的数据冲突。

二、CAN总线的传输帧格式CAN总线的传输帧由固定长度的报文组成，分为标准帧和扩展帧两种格式。

标准帧的数据长度为11位，扩展帧的数据长度为29位。

传输帧的基本结构包括起始位（SOF）、帧类型（FF）、数据标识符（Identifier）、数据长度码（DLC）、数据域（Data field）、校验位（CRC）和结束位（EOF）。

可以通过帧类型来区分标准帧和扩展帧，数据标识符用于标识发送数据的节点，数据长度码表示数据域的长度，校验位用于检测数据在传输过程中的错误。

三、CAN总线的错误检测和纠正机制为了保证CAN总线的高可靠性，CAN总线采用了重要的错误检测和纠正机制。

其中，CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验码用于检测数据传输过程中的错误，通过比对接收到的CRC码和发送方预先计算的CRC码是否一致来判断数据的正确性。

此外，CAN总线还采用了错误报告机制，如错误标志、错误定位和错误状态等，方便节点检测和处理异常情况。

四、CAN总线的应用领域由于CAN总线具有高速、实时性好、抗干扰性强等特点，因此在很多领域都得到了广泛应用。

其中，汽车领域是CAN总线应用最为广泛的一个领域。

CAN总线在汽车中主要用于车载网络通信，如发动机控制、底盘控制、仪表盘和车门控制等。

此外，CAN总线还被广泛应用于工业自动化领域，如数控机床、机器人、智能仓储系统等。

CAN-FD总线协议及其车载网络应用简介

CAN-FD总线协议及其车载⽹络应⽤简介CAN-FD通过改变帧结构和提⾼位速率等⽅法成功的把数据传输速率提⾼到了5Mbit/s。

诗讯半导体（Spansion）近期发布的Cortex-R5系列汽车级MCU产品全系列⽀持CAN-FD总线通信。

CAN及CAN-FD背景介绍⾃1986年博世（Bosch）⾸次在SAE国际⼤会上展⽰CAN（Controller Area Network，控制器域⽹络）通信⽅案以来，这种⾼速、可靠、易⽤的通信总线就⼀直被汽车产业所关注，并得到了绝⼤多数整车⼚和零部件⼚的⽀持。

经过了20多年的发展与沉淀，CAN通信⽬前已经成为车载⽹络领域最成熟、应⽤最⼴泛的通信总线之⼀（CAN的发展历程如图1所⽰）。

图1 CAN通信⽅案的发展历程CAN总线通信的⼀些关键特性使其⾮常适合车载⽹络应⽤：（1）差分信号可靠性⾼，抗⼲扰能⼒强，且通信介质选择灵活（双绞线、同轴电缆或光纤）；（2）通信速率最⾼可达1 Mbit/s（此时距离最长40 m）；（3）采⽤多主通信模式，当总线空闲时，任意节点均可以主动向⽹络其他节点发送信息；（4）⽀持节点优先级设定，并采⽤⾮破坏性逐位仲裁规则解决潜在数据发送冲突；（5）信息以⼴播式发送，所有节点都能接收到信息，保证⽹络内的数据⼀致性；（6）⽀持完善的错误界定和处理机制，出错节点具有⾃动关闭退出总线的功能。

随着⼈们对汽车的智能化要求越来越⾼，汽车上装配的电⼦控制单元也越来越多，CAN总线通信也渐渐显现出来⼀些不⾜：（1）最⾼数据传输速率限制为1 Mbit/s，车载领域实际使⽤速率最⾼为500 Kbit/s，⽆法满⾜越来越⾼的数据吞吐量需求；（2）每帧报⽂有效数据场为8字节，仅占整帧报⽂信息不⾜50%；（3）性能上难以应对Flexray、Ethernet等新型车载总线的威胁。

市场对提升CAN总线性能的强烈需求使CAN-FD （Flexible Data rate）应运⽽⽣，CAN-FD发扬了CAN的优点，并弥补了CAN的不⾜，其主要特性如下：（1）采⽤与CAN通信相同的事件触发模式，软件容易开发和移植；（2）最⾼数据传输速率达5Mbit/s，更好地满⾜要求⾼实时性、⾼数据传输速率的应⽤；（3）每帧报⽂有效数据场为64字节，占整帧报⽂信息超过70%；（4）相⽐Flexray、Ethernet等新兴总线成本更低。

CAN网络在汽车上的应用分析

CAN网络在汽车上的应用分析CAN（Controller Area Network）网络是一种用于传输数据和命令的串行总线通信协议，最初是为了满足汽车电子控制单元（ECU）之间的通信需求而发展起来的。

CAN网络在汽车上具有广泛的应用，它为车辆提供了高效、稳定、可靠的通信方式，为车辆的智能化和自动化提供了基础。

CAN网络在汽车上的一个重要应用是车辆的电子控制系统。

现代汽车上的电子控制系统包括发动机控制单元、制动系统、车身稳定系统等多个模块，这些模块需要通过通信进行数据交换和命令传输。

CAN网络通过高速串行通信的方式，可以实现模块之间的快速、可靠的数据传输，保证了车辆的各个系统之间的协调工作。

CAN网络在汽车上还应用于车载信息娱乐系统。

现代汽车的信息娱乐系统包括音频、视频、导航等功能，通过CAN总线与车载不同模块进行通信。

车载音频系统可以通过CAN网络接收到来自音频输入设备的音频信号，并将音频信号传输到车内的不同喇叭中，实现音乐播放的功能。

而车载导航系统可以通过CAN网络接收到车辆的位置信息，并进行路线导航的计算。

CAN网络在汽车上还广泛应用于车辆的安全系统。

现代汽车的安全系统包括碰撞预警、自动刹车、车道保持等功能，这些功能需要通过传感器收集到的数据进行处理，并通过CAN总线进行通信。

碰撞预警系统通过收集到的前方车辆距离和速度信息，判断车辆与前方车辆之间的安全距离，并通过CAN网络将预警信息传输给驾驶员。

车辆的安全系统依赖于CAN网络的高效通信，以实时、准确地传输数据，保证车辆的安全驾驶。

CAN网络还应用于汽车的诊断系统。

现代汽车的诊断系统可以通过CAN网络实时监测车辆的各项参数，并实时检测车辆的故障信息。

当车辆出现故障时，诊断系统可以通过CAN总线将故障信息传输给维修人员，提供定位故障和修复故障的便利。

CAN网络在汽车上的应用非常广泛，涉及到车辆的电子控制系统、信息娱乐系统、安全系统和诊断系统等多个方面。