奥迪汽车总线与网关技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
BT170
部件功能
控制器-双向性
接收来自控制单元微处理器的数据， 并将数据处理后传到收发器
收发器
由一个发射器和一个接收器组合而 成。
收发器将从控制器接收的数据转化 成能够通过can-bus传递的电信号。 并能双向传递。
传输线
双向传输数据的导线，分为高位线 和低位线
终端电阻
是一个电阻器，防止数据传输终了时， 被反射回来，产生叠加破坏数据。
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
CAN Bus 在车辆上应用的原因：
用户对车辆更高的安全性和舒适性要求，以及排放法规及环保的要求
现代汽车上安装越来越多的电器部件（控制单元/传感器/执行元件）
1996年在Audi 车型上首次使用——MY 96 in A8 D2 （奥迪A8-3.7L V8发动机\ 01V 五挡自动箱)
其它数据总线:
VAN Bus： Philips公司开发,应用于标致/雷诺/雪铁龙上
J1850-HBCC ：福特和摩托罗拉公司开发
J1850-DLC： 美国通用和摩托罗拉公司开发
BT170
总线及网关技术
形式1：每项信息通过独立的线束进行交换 缺点： 线的数量和控制单元插脚增多
SSeennssoorsrsaannddAAcctutuaatotorsrs
CCeenntrtraal lccoonntrtrool luunnitit
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
CAN Bus 数据总线优点
与其他数据传输方式相比，CAN数据总线有如下优点：
¾ 数据传输时的高安全性及可靠性 ¾有利于降低成本 ¾ 数据传输速度较快（ max. 1Mbps ），而且信息交换实时进行 ¾ 能以单线模式工作（出于安全因素，正常情况下双线同时工作） ¾ 国际标准化的数据传输协议利于实现在各车型上的统一ISO11898
ISO标准：高速/低速分界点 125000bps
一个完整的信息传递平均周期：大约1ms（根据信息长度）
控制单元数量：出于可靠性原因，最多允许接入32个控制单元
CAN bus 总线最大允许长度：40 m
CAN程序版本： Bosch CAN 2.0
bps = bits per second
单位：位（比特）/秒
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
由于车控网络功能日益强大，需要大量的数据信息在不同的数据总线之进 行有效的传递； 网关可以将不同的总线连接在一起，同时使相互传递成为可能。
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
CAN数据总线
•CAN数据总线的数据传递类似于“电话会议”
•一个电话用户（控制单元）将数据“讲”入网络中，其他用户通过网络“接听” 这个数据
•对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户则选择忽略
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
发展历程：
基本数据总线传输协议在1983-1986年由Bosch 和 Intel 两家公司联合开发的
1990年首次应用于汽车上——MB S-class （梅塞德斯-奔驰 S级 12缸发动机）
Data acceptance
Data check Data reception
4.检查数据 控制单元检查接收的数据
Data bus
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
数据传输过程：
二进制系统：只有0和1两个数字组成，可以表示两种不同状态；
3.接收数据
控制单元1
Data acceptance
Data check Data reception
与总线相连的控制单元均可以接收 到来自同一个控制单元发送的信息
控制单元 2
Data supply
Data transmission
控制单元 3
Data check Data reception
控制单元 4
¾熟练使用VAS 5051 示波器功能测取各数据总线的波形，
¾应能识别并排除有关数据总线的故障，掌握如何对其进行功能检测 以及如何模拟总线的常见故障
¾掌握有关对数据总线保养和维修时的安全因素及注意事项
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
二进制 十六进制
10100
14
10101
15
10110
16
10111
17
11000
18
11001
19
11010
1A
11011
1B
11100
1C
11101
1D
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
¾掌握数据总线的类型、发展历程、功能原理及其信息结构
¾掌握数据总线在大众品牌不同车型上的布局情况，各总线上有哪些 参与部件（控制单元或传感器），并能熟练使用ELSA Win 上有关数 据总线的电路图部分
BT170
总线及网关技术
基本概念
¾Data Bus: 采用标准数据协议，采用一根或两根数据线来完成电子部件之
间的数字信息传递
¾CAN Bus: 采用CAN数据协议在连续的域中传递数字信息
¾CAN:
Controller = 控制单元
Area = 区域
Network = 网络工作
¾CAN bus 的应用领域 CAN实际上是高速传输数据的世界通用标准，主要应用于工业及以下相关领
电器/电子部件间需要适时进行高速大量的信息交换，而且数据传输 时需保证较高的安全性及可靠性
此外，数据总线技术在车上的应用，可以降低车辆自重： 减少线束数量 = 减轻重量，降低成本 减少连接插头尺寸= 减小控制单元尺寸，增大安装空间
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
硬件要求：
;
控制器
;
收发器
;
两个终端电阻
;
两条传输线
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
例如：表示开或关两种状态
1 = “yes” = x Volt
0 = “no” = 0 Volt
二进制和十进制系统区别：十进制由0-9十个数字组成
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
二进制编码
CAN bus传递的每个信息都是通过连续的二进制编码来表示的，信号值越 大，用二进制编码表示时，其信息结构越长。
ABUS：
大众公司和东芝公司开发
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
技术数据说明：
最大安全传输速率：1 Mbps = 1 Megabit per sec. = 1 000 000 bits per sec.
5
110
6
111
7
1000
8
1001
9
十进制 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
二进制 十六进制
1010
A
1011
B
1100
C
1101
D
1110
E
1111
F
10000
10
10001
11
10010
12
10011
13
十进制 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
1
1
255 127.50C
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
二进制、十进制、十六进制转换对照表
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
二进制 十六进制
0
0
1
1
10
2
11
3
100
4
101
信息结构
CAN bus 所传递的每个完整信息由七个域构成。
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
形式2：各控制单元间的所有信息都通过两根数据线进行交换
完成其全部控制功能需要：45 根线和9个插头
完成其全部控制功能只需：最多17 根线，2个插头即可
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
数字信号
每根线一个信号
不同的脉宽信号
一根线最多可传 递2048=211信号
以电压电阻为基础
基于占空比
基于“位”
Bit（位） = “二进制数字的最小单位”
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
数据总线基本原理
域 - 车辆上 - 数控机床 - 农业机械 - 纺织机械
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
Data “Bus”－数据总线
Why “Bus”? 公共汽车=在不同的车站间运输乘客
数据总线=在不同的电子部件间传递数字信息
1 bit信息 例如: 压缩机状态
信号值
信息内容
0
压缩机断开
1
压缩机接通
特点：信号值每增加l bit ，其可表示 的信息状态（信息数量）便可增加1 倍。
2bit信息 例如: 中控锁开关信息状态
信号值
信息内容
00
Fra Baidu bibliotek
开锁
01
安全锁
10
锁车
11
非安全锁
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
数据传输过程：
1.数据转化
5.接受数据
控制单元通过控制器将数据转换成 数字信息
控制单元接受与本系统功能有关的数字信息 并将其转化；忽略无关的信息。
2.传递数据 CAN收发器向总线上传递数字信息
8 bits = 1 byte
8位=1字节
1 Mbps = 1 000 kbps = 1 000 000 bps
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
基本原理：目前信息或信号传递的形式
模拟信号
脉宽调制信号
BT170
8 Bit 信息表示方法：
使用8 bit 信息表示温度信号：
27
26
25
24
23
22
21
20 value value
128 64
32
16
8
4
2
1 十进制. 温度值
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00C
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0.50C
0
0
0
0
0
0
1
0
2
10C
…
…
…
1
0
0
0
1
0
1
0
138
690C
…
…
1
1
1
1
1
1
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
CAN数据总线
CAN是控制单元区域网络（Controller Area Network）的缩写，意思是控 制单元通过网络交换数据。
CAN数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘客，CAN数据 总线包含大量的数据信息。
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
基础电器 一汽-大众售后服务技术培训
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
部件功能
控制器-双向性
接收来自控制单元微处理器的数据， 并将数据处理后传到收发器
收发器
由一个发射器和一个接收器组合而 成。
收发器将从控制器接收的数据转化 成能够通过can-bus传递的电信号。 并能双向传递。
传输线
双向传输数据的导线，分为高位线 和低位线
终端电阻
是一个电阻器，防止数据传输终了时， 被反射回来，产生叠加破坏数据。
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
CAN Bus 在车辆上应用的原因：
用户对车辆更高的安全性和舒适性要求，以及排放法规及环保的要求
现代汽车上安装越来越多的电器部件（控制单元/传感器/执行元件）
1996年在Audi 车型上首次使用——MY 96 in A8 D2 （奥迪A8-3.7L V8发动机\ 01V 五挡自动箱)
其它数据总线:
VAN Bus： Philips公司开发,应用于标致/雷诺/雪铁龙上
J1850-HBCC ：福特和摩托罗拉公司开发
J1850-DLC： 美国通用和摩托罗拉公司开发
BT170
总线及网关技术
形式1：每项信息通过独立的线束进行交换 缺点： 线的数量和控制单元插脚增多
SSeennssoorsrsaannddAAcctutuaatotorsrs
CCeenntrtraal lccoonntrtrool luunnitit
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
CAN Bus 数据总线优点
与其他数据传输方式相比，CAN数据总线有如下优点：
¾ 数据传输时的高安全性及可靠性 ¾有利于降低成本 ¾ 数据传输速度较快（ max. 1Mbps ），而且信息交换实时进行 ¾ 能以单线模式工作（出于安全因素，正常情况下双线同时工作） ¾ 国际标准化的数据传输协议利于实现在各车型上的统一ISO11898
ISO标准：高速/低速分界点 125000bps
一个完整的信息传递平均周期：大约1ms（根据信息长度）
控制单元数量：出于可靠性原因，最多允许接入32个控制单元
CAN bus 总线最大允许长度：40 m
CAN程序版本： Bosch CAN 2.0
bps = bits per second
单位：位（比特）/秒
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
由于车控网络功能日益强大，需要大量的数据信息在不同的数据总线之进 行有效的传递； 网关可以将不同的总线连接在一起，同时使相互传递成为可能。
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
CAN数据总线
•CAN数据总线的数据传递类似于“电话会议”
•一个电话用户（控制单元）将数据“讲”入网络中，其他用户通过网络“接听” 这个数据
•对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户则选择忽略
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
发展历程：
基本数据总线传输协议在1983-1986年由Bosch 和 Intel 两家公司联合开发的
1990年首次应用于汽车上——MB S-class （梅塞德斯-奔驰 S级 12缸发动机）
Data acceptance
Data check Data reception
4.检查数据 控制单元检查接收的数据
Data bus
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
数据传输过程：
二进制系统：只有0和1两个数字组成，可以表示两种不同状态；
3.接收数据
控制单元1
Data acceptance
Data check Data reception
与总线相连的控制单元均可以接收 到来自同一个控制单元发送的信息
控制单元 2
Data supply
Data transmission
控制单元 3
Data check Data reception
控制单元 4
¾熟练使用VAS 5051 示波器功能测取各数据总线的波形，
¾应能识别并排除有关数据总线的故障，掌握如何对其进行功能检测 以及如何模拟总线的常见故障
¾掌握有关对数据总线保养和维修时的安全因素及注意事项
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
二进制 十六进制
10100
14
10101
15
10110
16
10111
17
11000
18
11001
19
11010
1A
11011
1B
11100
1C
11101
1D
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
¾掌握数据总线的类型、发展历程、功能原理及其信息结构
¾掌握数据总线在大众品牌不同车型上的布局情况，各总线上有哪些 参与部件（控制单元或传感器），并能熟练使用ELSA Win 上有关数 据总线的电路图部分
BT170
总线及网关技术
基本概念
¾Data Bus: 采用标准数据协议，采用一根或两根数据线来完成电子部件之
间的数字信息传递
¾CAN Bus: 采用CAN数据协议在连续的域中传递数字信息
¾CAN:
Controller = 控制单元
Area = 区域
Network = 网络工作
¾CAN bus 的应用领域 CAN实际上是高速传输数据的世界通用标准，主要应用于工业及以下相关领
电器/电子部件间需要适时进行高速大量的信息交换，而且数据传输 时需保证较高的安全性及可靠性
此外，数据总线技术在车上的应用，可以降低车辆自重： 减少线束数量 = 减轻重量，降低成本 减少连接插头尺寸= 减小控制单元尺寸，增大安装空间
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
硬件要求：
;
控制器
;
收发器
;
两个终端电阻
;
两条传输线
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
例如：表示开或关两种状态
1 = “yes” = x Volt
0 = “no” = 0 Volt
二进制和十进制系统区别：十进制由0-9十个数字组成
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
二进制编码
CAN bus传递的每个信息都是通过连续的二进制编码来表示的，信号值越 大，用二进制编码表示时，其信息结构越长。
ABUS：
大众公司和东芝公司开发
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
技术数据说明：
最大安全传输速率：1 Mbps = 1 Megabit per sec. = 1 000 000 bits per sec.
5
110
6
111
7
1000
8
1001
9
十进制 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
二进制 十六进制
1010
A
1011
B
1100
C
1101
D
1110
E
1111
F
10000
10
10001
11
10010
12
10011
13
十进制 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
1
1
255 127.50C
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
二进制、十进制、十六进制转换对照表
十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
二进制 十六进制
0
0
1
1
10
2
11
3
100
4
101
信息结构
CAN bus 所传递的每个完整信息由七个域构成。
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
形式2：各控制单元间的所有信息都通过两根数据线进行交换
完成其全部控制功能需要：45 根线和9个插头
完成其全部控制功能只需：最多17 根线，2个插头即可
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
数字信号
每根线一个信号
不同的脉宽信号
一根线最多可传 递2048=211信号
以电压电阻为基础
基于占空比
基于“位”
Bit（位） = “二进制数字的最小单位”
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
数据总线基本原理
域 - 车辆上 - 数控机床 - 农业机械 - 纺织机械
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
Data “Bus”－数据总线
Why “Bus”? 公共汽车=在不同的车站间运输乘客
数据总线=在不同的电子部件间传递数字信息
1 bit信息 例如: 压缩机状态
信号值
信息内容
0
压缩机断开
1
压缩机接通
特点：信号值每增加l bit ，其可表示 的信息状态（信息数量）便可增加1 倍。
2bit信息 例如: 中控锁开关信息状态
信号值
信息内容
00
Fra Baidu bibliotek
开锁
01
安全锁
10
锁车
11
非安全锁
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
数据传输过程：
1.数据转化
5.接受数据
控制单元通过控制器将数据转换成 数字信息
控制单元接受与本系统功能有关的数字信息 并将其转化；忽略无关的信息。
2.传递数据 CAN收发器向总线上传递数字信息
8 bits = 1 byte
8位=1字节
1 Mbps = 1 000 kbps = 1 000 000 bps
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
基本原理：目前信息或信号传递的形式
模拟信号
脉宽调制信号
BT170
8 Bit 信息表示方法：
使用8 bit 信息表示温度信号：
27
26
25
24
23
22
21
20 value value
128 64
32
16
8
4
2
1 十进制. 温度值
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00C
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0.50C
0
0
0
0
0
0
1
0
2
10C
…
…
…
1
0
0
0
1
0
1
0
138
690C
…
…
1
1
1
1
1
1
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
CAN数据总线
CAN是控制单元区域网络（Controller Area Network）的缩写，意思是控 制单元通过网络交换数据。
CAN数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘客，CAN数据 总线包含大量的数据信息。
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
基础电器 一汽-大众售后服务技术培训
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
完全免费的汽车资料下载 http://www.woiauto.com 我爱汽车下载站
BT170
总线及网关技术
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN