多路传输系统的概论

多路传输系统的概述

一、多路传输系统的概术

随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。从发动机控制到传动系控制，从行驶、制动、转向系控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使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，还需要互相通信，若采用常规的点——点间的布线方法进行布线，那么整个汽车的布线将会如一团乱麻，在这种情况下多路信息传输系统应运而生了。多路传输是指在同一通道或线路上同时传输多条信息。事实上数据信息是依次传输的。但是数度非常快，似乎就是同一时间传输的。

1、信息通信如同打电话，与对方通过电话线连接，通过电话线发送和接收信息。CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议，一个电话用户（控制单元）将信息“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数据，而其他用户则选择忽略。

2、广播方法那些被交换的信息称为信息帧。一个发送的信息帧可以被任何一个控制单元接收，这种规则称为广播。通过这种广播方法可以是所有联网的控制单元总是巨涌相同的信息状态。

BUS 的概念

BUS 即公共汽车，和导线的信息传输相比，BUS组成的网络系统能够快速、准确、大量的传输信息。数据总线运送指定设备或所有设备之间的数据，就像公共汽车运送站与站之间的乘客。

网络的应用汽车网络传输与网吧、国际互联网有相似的关系。网络是由控制单元和\或诊断测试仪组成的电子系统，这些控制单元或诊断测试仪之间至少用一根导线连接。网络允许各个模块相互通信，为了区分不同的设备，需要设置不同的地址。

3、多路传输系统的产生

以水温传感器为例，很多传感器都需要它的信息，发动机控制单元利用它控制喷油量，即冷车增加喷油，热车减少喷油发动机控制单元还要利用水温信号控制点火和爆震；变速器单元利用它来控制换挡时间；仪表系统要用该信号来显示发动机温度；其他系统也要用到水温信号，如空调系统等所以有些车上需要安装三四个水温传感器，分别为不同的

系统提供工作信号，照此趋势车上的控制线路会越来越复杂。但如果利用多路传输系统就不会产生多个水温传感器。下面我们分析一下数据传输的方法。

控制单元所有信息通过做多两条线路（CAN）进行交换

自动变速箱控制单元J217

Motronic控制单元J200

Mo 发动机转速

燃油消耗率

节气门位置

变速箱干扰信号

升降档信号

串行数据总线传输方式

所以多路传输系统的产生是必然的。

二、多路传输系统的历史

CAN总线方案最初出现在20世纪80年代末的汽车工业中，由德国博世公司最先提出的，提出CAN总线的最初动机是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，于是设计出了一个单一的网络总线，把所有的外围器件挂接在该总线上。

这种方案制定后，在1987年中期，Intel交付了首枚CAN控制器。不久之后Philips公司生产了带有CAN总线控制器的单片机，之后又推出了带数字/模拟输入输出功能的CAN总线控制器，可用于传感器等非开关量的传输，使CAN总线应用技术向成熟发展。

从90年代中期起，许多公司相继推出了CAN控制器，随着数字信号处理器DSP的出现和发展，许多DSP公司已将CAN集成到DSP芯片中，使CAN总线呈现出强大的生命力和诱人的市场前景。现在，CAN总线正朝着标准化，规范化的方向发展。

三、多路传输系统的应用

1、多路传输系统的组成

CAN数据总线有控制单元、收发器、数据传输终端和数据传输线等构成。

数据传输终端数据传输终端是一个终端电阻，防止数据在导线终端被反射产生反射波，反射波会破坏数据。

CAN 控制器做为整车网络的基本单位，一个控制器最基本的功能是作为一个运算器，它得到传感器、使用者的操作、其他控制器的信息，使用相应的程序进行运算或评价，并且以此次结果来实现与其连接执行器的功能，乃至将有关信息发送给其他控制器。

CAN收发器具有接受和发送的功能它将CAN 控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线；同样也为CAN控制器接受和转化数据。

2、系统的工作原理

CAN总线使用串行数据传输方式，可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。CAN与I2C总线的许多细节很类似，但也有一些明显的区别。

当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时，这种配置十分重要。

当一个站要向其它站发送数据时，该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。

由于CAN总线是一种面向内容的编址方案，因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化，即总线上控制器需要测量数据时，可由网上获得，而无须每个控制器都有自己独立的传感器。

四、多路传输系统的展望

多路传输系统有很多优点，它是一种简便，轻巧，节省材料的传输方式。未来的传输将会有很大的发展前景。其中光纤传输系统将会逐渐