汽车网络与总线标准
can总线标准
can总线标准CAN总线标准。
CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，最初由Bosch公司在1986年提出，用于汽车内部的通信。
CAN总线标准已经成为工业控制和汽车领域中最常用的一种通信协议，它具有高可靠性、高抗干扰能力和灵活的拓扑结构等优点，被广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。
CAN总线标准的特点：1. 高可靠性，CAN总线采用了差分信号传输技术，能够有效抵抗电磁干扰，保证数据传输的可靠性。
此外，CAN总线还具有冗余性，即使某个节点发生故障，整个系统仍然可以正常工作。
2. 高速传输，CAN总线的通信速率可达到1Mbps，能够满足大部分实时性要求较高的应用场景。
3. 灵活的拓扑结构，CAN总线支持多主机系统，节点之间采用分布式控制，可以实现灵活的拓扑结构，适应不同的应用环境。
4. 标准化协议，CAN总线的通信协议严格标准化，各厂家生产的CAN设备可以相互兼容，便于系统集成和维护。
CAN总线标准的应用领域：1. 汽车电子控制系统，CAN总线最初是为了解决汽车内部各种传感器和执行器之间的通信而设计的，如发动机控制单元、防抱死制动系统、空调控制系统等。
2. 工业控制领域，CAN总线在工业领域的应用也非常广泛，例如工厂自动化生产线、机器人控制系统、智能仓储系统等。
3. 航空航天领域，由于CAN总线具有高可靠性和抗干扰能力，因此在航空航天领域也得到了广泛应用，如飞行控制系统、航空发动机控制系统等。
总的来说，CAN总线标准作为一种成熟的通信协议，已经在各个领域得到了广泛的应用。
随着物联网和智能制造的发展，CAN总线标准将继续发挥重要作用，为各种设备和系统之间的通信提供可靠的解决方案。
汽车网络标准的具体分类
汽车网络标准的具体分类汽车网络标准的具体分类1 A类网络标准从目前的发展和使用情况来看，如表2所列，A类网的主要总线是TTP/A( Time Triggered Protocol/A)和LIN(Local Interconnect Network)。
①TTP/A协议最初由维也纳工业大学制定，为时间触发类型的网络协议，主要应用于集成了智能变换器的实时现场总线。
它具有标准的UART，能自动识别加入总线的主节点与从节点，节点在某段已知的时间内触发通信但不具备内部容错功能。
②LIN是在1999年由欧洲汽车制造商Audi、BMW、DaimlerChrysler、V olvo、V olkswagen 和VCT公司以及Motorola公司组成的LIN协会，共同推出的用于汽车分布式电控系统的开放式的低成本串行通信标准，从2003年开始使用。
LIN是一种基于UART的数据格式、主从结构的单线12 V的总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。
从硬件、软件以及电磁兼容性方面来看，LIN保证了网络节点的互换性，极大地提高了开发速度，同时保证了网络的可靠性。
LIN协议应用开发的热点集中在美国、欧洲和日本。
估计在未来10年，平均每辆车将有LIN 节点20个左右。
这样全世界每年将生产12亿个LIN节点。
可见，LIN的应用存在着巨大的潜在市场，协议本身也会在不断应用中得到完善。
总之，LIN网络已经广泛地被世界上的大多数汽车公司以及零配件厂商所接受，有望成为事实上的A类网络标准。
2.2 B类网络标准B类网络的使用情况如表3所列。
从目前来看，主要应用的B类总线标准有三种：低速CAN、J1850和V AN。
①1994年SAE正式将J1850作为B类网络标准协议。
最早，SAE J1850用在美国Ford、GM以及Chrysler公司的汽车中；现在，J1850协议作为诊断和数据共享被广泛应用在汽车产品中。
但是，J1850并不是一个单一标准。
27车载网络协议标准(第四讲)
到2004年，美国三大汽车公司将对乘用车采用基于CAN的J2480诊断 系统通信标准，它满足OBD-III的通信要求。
欧洲汽车厂商已经开始使用一种基于CAN总线的诊断系统通信标准 ISO15765[5]，它满足E-OBD的系统要求。
LIN网络的典型应用
2 B类总线
B类标准和协议及其特性 的比较
B类标准在轿车上应用的是ISO11898，传输速率在 100Kb/s左右，在卡车和大客车上应用的是SAE的标准 J1939，传输速率是250Kb/s。
GM、Ford和DC等公司目前在许多车型上都已经开始使 用了基于ISO11898的标准J2284，它的传输速率是 500Kb/s。
2.6.4 安全总线和标准
汽车安全系统总线使用情况
宝马公司在其2001年9月推出的新款7系车型中，配备 了 一 套 名 为 ISIS （ Intelligent Safety Integrated System）的安全气囊控制系统。在ISIS中，用于收集前座 保护气囊、后座保护气囊以及膝部保护气囊信号的14个传 感器全部经由Byteflight连接，据称这样可以保证中央处 理单元（CPU: Central Process Unit）在紧急情况下也能 及时准确地决定不同位置安全气囊的释放范围与时机，从 而使整套系统发挥出最佳的保护效果。
蓝牙（Bluetooth）技术
近年来兴起的“蓝牙”（Bluetooth）技术是车用 无线通讯领域一种比较好的解决方案。以汽车维修业 为例，它的应用如下：汽车即将进入维修站时，站内 服务器可以通过无线通讯提前获悉车况或诊断信息并 进行决策，然后将决策结果以操作指示的方式输出给 维修人员，维修作业就能够得到及时有效的执行。另 外，维修站还可以使用蓝牙技术将车载ECU的管理软 件升级到最新版本。
第2章 汽车总线概述
减少了装配步骤(比如:装配奥迪A6轿车时，方向盘模块减少
上一页 下一页 返回
2.1为什么要采用总线技术
5个，安装步骤减少2个)
5.增大开发余地 各控制器可以把整车功能相对随意地分担，新的功能和新技 术可以通过软件进行更新。
2. 1. 3总线技术的发展
1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光 缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通信。 1986-1989年间，在车身系统上装配了铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统，德国 的Wolfhard Lawrenz教授给这种新总线命名为
上一页 下一页 返回
2.2总线系统信息传输及总体构成
位组成。因此，每秒钟所传输的字符数即字符速率，字符速 率和波特率是两种概Байду номын сангаас。 波特率和比特率的区别: ①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。 ②在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。采用调相技 术时，波特率不等于比特率。
上一页 下一页 返回
2.2总线系统信息传输及总体构成
(2)改变信息优先级 如车辆发生相撞事故，安全气囊控制单元会发出负加速度传 感器的信号，这个信号的优先级在动力系统总线中是非常高 的，但转到舒适系统车载网络后，网关调低了它的优先级， 因为它在舒适系统中其功能只是打开车门和灯。 (3)网关可作为诊断接口 根据车辆的不同，网关可能安装在组合仪表内、车上供电控 制单元内或在自己的网关控制单元内。由于通过CAN数据总 线的所有信息都供网关使用，所以网关也用作诊断接口。 网关相当于站台(Gateway )，见图2-7。 网关的主要任务是使两个速度不同系统之间能进行信息交换。
汽车总线及车载网络技术
4
能够理解MOST总线的原理，熟悉MOST总 线在汽车中的应用
5
能够理解车载以太网的主要技术，熟悉车载 以太网的应用
01 •汽车总线
汽车总线技术的产生与分类
• 1.汽车总线技术的产生
• 请说说为什么要使用总线技术？
汽车总线技术的产生与分类
• 2.汽车总线的分类
• 美国汽车工程师学会（SAE）的汽车网络委员会按照系统的复杂程度、传输流量、传输速度、传输可靠性、 动作响应时间等参量，将汽车数据传输网络划分为A、B、C、D、E五类。
LIN总线
• 2. LIN总线系统的结构
• （1）LIN的网络结构 • LIN总线上的最大电控单元节点数为16个，系统中
两个电控单元节点之间的最大距离为40m。 • LIN总线网络由一个主节点一个或多个从节点组成。
所有节点都包含一个从任务（Slave Task），负责 消息的发送和接收；主节点还包含一个主任务 （Master Task），负责启动LIN总线网络中的通 信。
CAN总线
• CAN网络拓扑可以根据几何图形的形状分为五种类型：总线拓扑、环形拓扑、星型拓扑、网络拓扑和树型 拓扑，这些形状也可以混合形成混合拓扑。因为电动汽车的网络特性可以概括为通信距离短、网络复杂度要 求低、可扩展性要求高、实施可靠性要求高。
星形拓扑
网络拓扑
环形拓扑
树形拓扑
图 6-2 CAN 网络拓扑形式
LIN总线
• （2）LIN的节点结构 • 一个LIN节点主要由微控制器和LIN收发器组成，而微控制器通过UART/SCI接口与LIN收发器连接，几乎所
有微控制器都具备UART/SCI接口，并且LIN收发器（如TJA1020、MC33399等）的RXD、TXD引脚可与微 控制器的RXD、TXD引脚直接连接，无需电平转换。在LIN系统中，加入新节点时，不需要其他从节点作任 何软件或硬件的改动。LIN和CAN一样，传送的信息带有一个标识符，它给出的是这个信息的意义或特征， 而不是这个信息传送的地址。
can总线的标准(一)
can总线的标准(一)CAN总线的标准1. 简介CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线是一种常用于汽车电子系统的通信协议。
它广泛应用于汽车领域，并逐渐渗透到其他领域。
CAN总线的标准化使得不同厂商的设备能够互联互通，提高了系统的可靠性和稳定性。
2. 标准化过程ISO 11898ISO 11898标准是CAN总线的基础标准，规定了物理层和数据链路层的要求。
它定义了CAN总线的传输速率、信号电平、线缆类型等关键参数，确保了不同设备之间的兼容性。
ISO 16845ISO 16845标准是CAN总线的高层协议标准，定义了CANopen协议的物理层和数据链路层。
CANopen是一种在CAN总线上实现的通信协议，用于设备之间的数据交换和控制。
ISO 16845确保了不同厂商的CANopen设备的互操作性。
SAE J1939是一种基于CAN总线的通信协议，广泛应用于商用车辆领域。
它定义了CAN总线上节点之间的消息格式、ID分配和协议规则等内容，使得不同厂商的商用车辆能够实现互联互通。
3. CAN总线的优势•高可靠性：CAN总线采用冗余机制和差错校验，能够在数据传输过程中检测和纠正错误，提高了系统的可靠性。
•高扩展性：CAN总线支持节点的动态增减和消息的动态分配，使得系统的扩展更加灵活。
•高实时性：CAN总线的通信速率较高，能够满足实时控制和数据传输的要求。
•简化布线：CAN总线使用双线传输，相对于传统的点对点连接，减少了线缆的使用量和布线的复杂性。
4. CAN总线的应用•汽车电子系统：CAN总线广泛应用于汽车中的电子控制单元（ECU）之间的通信，如发动机控制单元、刹车系统等。
•工业自动化：CAN总线可用于连接不同的工业设备，实现数据交换和控制，提高生产效率。
•医疗设备：CAN总线能够连接医疗设备，如监护仪、输液泵等，实现数据的传输和设备的控制。
CAN总线的标准化使得不同厂商的设备能够互联互通，提高了系统的可靠性和稳定性。
lin 总线标准
lin 总线标准LIN（Local Interconnect Network）总线是一种用于汽车电子系统中的串行通信总线标准。
它由瑞典飞利浦和德国电信公司共同开发，并于1999年首次推出。
与其他汽车总线（如CAN和FlexRay）相比，LIN总线主要用于低带宽应用，例如车内照明、雨刮器、座椅控制等。
LIN总线的设计目标是降低成本，并提供简单的通信机制。
它采用了单主/多从的拓扑结构，一条总线上可以连接多个从设备，而只有一个主设备控制通信。
这种主从结构可以大大减少系统的复杂性和成本。
LIN总线的物理层采用了单根双绞线，传输速率通常为19.2kbit/s。
相比之下，CAN总线的传输速率可达1 Mbit/s。
虽然传输速率较低，但对于一些低带宽应用而言，这已经足够满足需求。
在LIN总线中，主设备负责发送命令和控制信息，从设备则负责接收并执行这些指令。
每个从设备都有一个唯一的地址，通过这个地址主设备可以直接与特定的从设备进行通信。
此外，LIN总线还支持时间分割多址（Time Division Multiplexing）的技术，这意味着不同的从设备可以根据事先设定的时间槽来响应主设备的请求，避免因数据冲突而导致的通信错误。
与其他总线标准相比，LIN总线有许多独特的特点。
首先，它采用了单总线设计，这意味着在整个系统中只需要一根总线线缆，从而进一步降低了成本。
其次，LIN总线采用了低功耗设计，具有较低的电压和电流要求，非常适合应用于汽车电子系统中。
此外，LIN总线还支持多种通信协议和灵活的数据传输方式，可以根据不同的应用需求进行配置。
由于LIN总线的低成本和简单性，它被广泛应用于汽车电子系统中的各种低带宽应用。
例如，LIN总线在车内照明系统中被用于控制车内的灯光，可以根据驾驶员或乘客的需求灵活调整照明亮度和颜色。
此外，LIN总线还可以用于控制雨刮器和座椅调节器等功能。
尽管LIN总线的传输速率较低，并且无法处理大量的数据，但它在低带宽应用中仍然具有很大的优势。
汽车CAN总线详细教程
◆1992年，CIA（CAN in Automation）用户组织成立，之 后制定了第一个CAN应用层“CAL”。 ◆ 1994年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。 ◆ 1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了 SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。 ◆ 到今天，几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN；高级客 车上有两套CAN，通过网关互联；1999年一年就有近6千万个 CAN控制器投入使用；2000年销售1亿多CAN的芯片；2001 年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个 。 ◆ 但是轿车上基于CAN的控制网络至今仍是各大公司自成系 统，没有一个统一标准。
（6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
（7）节点数实际可达110个。
（8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
（9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。
（10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用 廉价的双绞线即可，无特殊要求。
（11） 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切 断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。
带有三个中央控制单元和总线系统的车
带有三个中央控制单元的CAN驱动网络
车用网络发展原因
电子技术发展----线束增加 线控系统（X-BY-WIRE） 计算机网络的广泛应用 智能交通系统的应用
汽车发展带来的问题
（1）汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来 越多汽车的整体布置空间缩小
（2）传统电器设备多为点到点通信导致了庞大 的线束
（3）大量的连接器导致可靠性降低。 粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛
盾越来越尖锐，电缆的体积、可靠性和重量成为越 来越突出的问题，而且也成为汽车轻量化和进一步 电子化的最大障碍，汽车的制造和安装也变得非常 困难。 （4）存在冗余的传感器。
汽车芯片 通信标准
汽车芯片通信标准
汽车芯片的通信标准主要包括CAN、LIN、MOST、Ethernet等多种通信协议。
这些通信协议都有各自的特点和应用场景，例如CAN
总线主要用于汽车内部各个ECU之间的通信，LIN总线则主要用于汽车内部传感器和执行器之间的通信。
在汽车芯片的通信标准中，CAN总线是最常用的通信协议之一。
CAN总线是一种基于差分信号传输的通信协议，具有高可靠性、高实时性和高扩展性等特点。
CAN总线在汽车内部各个ECU之间传输数据时，采用广播方式，即一个ECU发送的数据可以被其他所有ECU 接收。
此外，CAN总线还支持多主控制方式，即多个ECU可以同时发送数据，但只有优先级最高的ECU可以获得总线控制权。
除了CAN总线之外，LIN总线也是一种常用的汽车芯片通信协议。
LIN总线是一种基于单线传输的通信协议，主要用于汽车内部传感器和执行器之间的通信。
LIN总线具有低成本、低功耗和可靠性高等特点，因此在汽车内部传感器和执行器之间的通信中得到了广泛应用。
此外，MOST和Ethernet等通信协议也在汽车芯片的通信标准中得到了应用。
MOST是一种专门为汽车多媒体系统设计的通信协议，具有高带宽、高实时性和高可靠性等特点。
而Ethernet是一种基于以太网技术的通信协议，具有高带宽、高扩展性和高可靠性等特点，因
此在汽车内部各个ECU之间的通信中得到了广泛应用。
总之，汽车芯片的通信标准多种多样，每种通信协议都有各自的特点和应用场景。
在实际应用中，需要根据具体的需求和场景选择合适的通信协议，以保证汽车芯片之间的通信稳定、可靠和高效。
汽车CAN总线详细教程
03
和纠正等功能。
CAN总线的优缺点
CAN总线的优点包括
实时性强、可靠性强、灵活性强、成 本低等。
CAN总线的缺点包括
对噪声和干扰敏感、节点数量有限、 对总线长度有限制等。
02
CAN总线基础知识
位时间与位编码
位时间
在CAN总线中，每一位的传输时间称为位时间。位时间与波特率有关，因为波特率定义了每秒传输的位数。
电源故障
检查CAN总线电源是否正常，以及电源分配 是否合理。
CAN总线维修与保养建议
定期检查
定期检查CAN总线的连接和终端电 阻，确保连接牢固、电阻正确。
备份数据
备份CAN总线的配置和故障码数据 ，以便在需要时进行恢复。
更换元件
如果发现故障元件，及时更换以确保 CAN总线的正常运行。
软件升级
及时升级CAN总线的软件版本，以 提高系统的稳定性和可靠性。
VS
连接方式
CAN总线可以以不同的方式连接，例如 串联、并联或混合连接。串联连接是最常 见的连接方式，其中每个节点串联连接在 总线上。
03
CAN总线在汽车上的应用
车载网络架构
车载网络
车载网络是汽车内部各个电子控制单元（ECU） 之间进行数据传输和信息共享所构成的通信系统 。
LIN总线
LIN总线是一种低速的串行通信协议，主要用于汽 车中的低速网络，如车门控制、座椅控制等。
错误检测与处理
错误检测
CAN总线使用循环冗余校验（CRC）来检测错误。CRC码附加在数据帧的尾部，用于验证数据的完整 性。
错误处理
如果检测到错误，CAN总线可以采取不同的错误处理策略，例如重新发送数据或忽略错误数据。
通信接口与连接方式
汽车 总线负载率 标准
汽车总线负载率标准一、硬件负载率硬件负载率是指汽车总线系统中硬件设备的负载情况。
硬件设备包括中央控制器、发动机控制器、变速器控制器、传感器、执行器等。
这些设备的负载率应符合相应的标准，以确保系统的稳定性和可靠性。
根据经验，以下是一些常见的硬件负载率标准：中央控制器的硬件负载率应不超过60%。
发动机控制器的硬件负载率应不超过70%。
变速器控制器的硬件负载率应不超过60%。
传感器的硬件负载率应不超过30%。
执行器的硬件负载率应不超过40%。
二、软件负载率软件负载率是指汽车总线系统中软件的负载情况。
软件包括操作系统、应用程序、数据库等。
这些软件的负载率应符合相应的标准，以确保系统的正常运行和响应速度。
根据经验，以下是一些常见的软件负载率标准：操作系统的软件负载率应不超过80%。
应用程序的软件负载率应不超过60%。
数据库的软件负载率应不超过50%。
三、网络负载率网络负载率是指汽车总线系统中网络的负载情况。
网络包括CAN总线、LIN总线、MOST总线等。
这些网络的负载率应符合相应的标准，以确保系统的通信效率和可靠性。
根据经验，以下是一些常见的网络负载率标准：CAN总线的网络负载率应不超过60%。
LIN总线的网络负载率应不超过40%。
MOST总线的网络负载率应不超过50%。
四、电源负载率电源负载率是指汽车总线系统中电源的负载情况。
电源包括蓄电池、发电机等。
这些电源的负载率应符合相应的标准，以确保系统的稳定性和可靠性。
根据经验，以下是一些常见的电源负载率标准：蓄电池的电源负载率应不超过80%。
发电机组的电源负载率应不超过90%。
五、温度负载率温度负载率是指汽车总线系统中设备运行温度的负载情况。
设备运行温度过高或过低都会影响设备的性能和可靠性。
因此，温度负载率应符合相应的标准。
汽车总线及车载网络技术
主节点需要，从节点不 需要
每个节点都需要
• 2. LIN总线系统的结构
LIN总线
• （1）LIN的网络结构
• LIN总线上的最大电控单元节点数为16个，系统 中两个电控单元节点之间的最大距离为40m。
• LIN总线网络由一个主节点一个或多个从节点组 成。所有节点都包含一个从任务（Slave Task ），负责消息的发送和接收；主节点还包含一 个主任务（Master Task），负责启动LIN总线 网络中的通信。
• 在MOST总线中，各个终端设备（节点、控制 单元）之间通过一个数据只沿一个方向传输的 环形总线连接，音频、视频信息在环形总线上 循环，并由每个节点（控制单元）读取和转发 。各个控制单元之间通过光导纤维相互连接而 形成一个封闭环路，因此每个控制单元拥有两 根光导纤维，一根光导纤维用于发射器，一根 光导纤维用于接收器。
CAN总线
• CAN网络拓扑可以根据几何图形的形状分为五种类型：总线拓扑、环形拓扑、星型拓扑、网络拓扑和树 型拓扑，这些形状也可以混合形成混合拓扑。因为电动汽车的网络特性可以概括为通信距离短、网络复 杂度要求低、可扩展性要求高、实施可靠性要求高。
星形拓扑
网络拓扑
环形拓扑
树形拓扑
图 6-2 CAN 网络拓扑形式
CAN总线
• CAN数据传输线是双向串行总线，大都采用具 有较强抗干扰能力的双绞线，分为CAN-H线和 CAN-L线，两线缠绕绞合在一起，其绞距为 20mm，横截面积为0.35mm2或0.5mm2
CAN总线
• 终端电阻的作用是防止信号在传输线终端产生反射波，而使正常传输的数据受到干扰。
CAN总线
总线型拓扑
CAN总线
• CAN总线系统的总体构成如图6-3所示，主要由 若干个节点（电控单元）、两条数据传输线（ CAN-H和CAN-L）及终端电阻组成。
汽车can总线协议标准
汽车CAN总线协议标准是基于德国BOSCH公司开发的控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）技术。
它是一种用于解决汽车众多控制部件之间的数据交换问题的串行数据通信总线。
CAN总线协议的主要特点包括：总线上节点不分主从，采用载波监听多路访问、逐位仲裁的非破坏性总线仲裁技术，直接通信距离最远10km，速率5Kb/s，通信速率最高可达1Mb/s，距离40m。
汽车CAN总线协议标准主要包括以下几个方面：
1. 物理层：CAN总线的物理层主要包括两根物理线缆、若干MCU、CAN控制器和CAN收发器。
物理层需要满足ISO 11898国际标准。
2. 数据链路层：CAN总线的数据链路层负责传输数据，采用帧结构进行数据传输。
数据链路层的主要功能包括：错误检测与处理、数据帧的组装与解析、总线仲裁等。
3. 网络层：CAN总线的网络层负责实现多个节点之间的通信。
它主要解决节点之间的数据传输和路由选择问题。
网络层需要满足ISO 11898-1和ISO 11898-2国际标准。
4. 传输协议：CAN总线采用基于标识符的传输协议，每个数据帧都有一个唯一的标识符。
传输协议规定了数据帧的格式、传输速率、错误处理等。
5. 应用层：CAN总线协议的应用层包括各种控制单元（如发动机控制单元、刹车系统控制单元等）。
应用层需要根据具体的控制单元和要求实现相应的功能。
综上所述，汽车CAN总线协议标准涵盖了物理层、数据链路层、网络层、传输协议和应用层等多个方面，形成了一套完整的汽车高速网络系统规范。
can总线的国际标准
can总线的国际标准CAN总线是一种常见的网络传输协议，它广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
作为一种国际标准，CAN总线的特点和应用需要我们深入了解和掌握。
一、CAN总线的概述CAN（Controller Area Network）总线是由德国Bosch公司在上世纪80年代初开发的一种串行通信协议。
它采用异步时分多路访问（CSMA/CD）的方式，实现了多节点之间的数据传输，且具备较高的抗干扰能力。
二、CAN总线的特点1. 可靠性：CAN总线采用差分信号传输，可以抵抗电磁干扰，并可自动检测和纠正错误。
2. 高效性：CAN总线支持多节点并行通信，具备高带宽和快速传输的特点，适用于实时性要求较高的应用场景。
3. 灵活性：CAN总线可以扩展节点数量，支持热插拔，并且能够灵活配置节点的通信速率和优先级。
4. 成本低：CAN总线的硬件成本低，使用简便，安装方便，维护成本较低。
三、CAN总线的应用1. 汽车电子系统：CAN总线广泛应用于汽车电子系统中，例如车载娱乐系统、车身控制系统、发动机控制系统等。
它可以实现各个部件之间的数据交换和控制，大大提高了汽车电子系统的可靠性和智能化程度。
2. 工业控制系统：CAN总线在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以实现各个设备之间的数据传输和设备的控制，提高了生产效率和生产线的稳定性。
3. 航空航天领域：CAN总线通过数据传输和控制，实现了航空航天设备的精准控制和监测，确保了飞行安全和可靠性。
4. 其他领域：CAN总线还广泛应用于机器人技术、医疗设备、电力系统等领域，为各个行业的智能化和自动化提供了支持。
四、CAN总线的国际标准CAN总线协议目前有两个国际标准，分别是CAN 2.0A和CAN 2.0B。
CAN 2.0A适用于传输标准帧，每个数据帧包含11位标识符。
CAN 2.0B在CAN 2.0A的基础上增加了传输扩展帧，每个数据帧包含29位标识符。
CAN总线的国际标准化确保了不同厂家的设备之间的兼容性和互通性。
中国汽车bcm标准
中国汽车bcm标准
中国汽车BCM标准是指中国汽车行业对于车辆电气系统中
的车身控制模块（Body Control Module，简称BCM）的技
术规范和要求。
BCM是一种集成了多个电气控制功能的模块，用于控制车辆的车身电气设备，如车灯、雨刮器、电动窗
户等。
以下是中国汽车BCM标准的一些主要内容：
1. 功能要求：BCM应具备对车身电气设备的控制和管理功能，包括车灯控制、雨刮器控制、电动窗户控制、中央门
锁控制等。
BCM还应支持车辆安全功能，如防盗报警、碰撞
报警等。
2. 接口标准：BCM应符合中国汽车行业的通信接口标准，
如CAN总线通信协议。
BCM还应具备与其他车辆电子模块的
通信接口，如与发动机控制单元（ECU）的通信接口。
3. 故障诊断：BCM应具备故障自诊断功能，能够监测车身
电气设备的工作状态，并在发现故障时提供相应的故障码
和警告信息。
4. 可靠性要求：BCM应具备高可靠性和稳定性，能够在恶
劣的环境条件下正常工作，如高温、低温、潮湿等。
5. 安全性要求：BCM应具备防止非法入侵和恶意攻击的安
全机制，以保护车辆和乘客的安全。
需要注意的是，具体的中国汽车BCM标准可能会根据不同
的车型和车辆制造商有所差异，以上内容仅为一般性描述。
详细的标准要求可以参考中国汽车行业相关的技术标准和
规范。
汽车总线协议
汽车总线协议汽车总线协议是指在汽车电子系统中，各种控制单元之间进行数据通信所遵循的协议标准。
随着汽车电子技术的不断发展，汽车上的各种电子设备和控制单元也越来越多，因此汽车总线协议的重要性也日益凸显。
本文将对汽车总线协议的基本原理、常见协议标准以及未来发展趋势进行介绍。
汽车总线协议的基本原理是通过一种特定的通信协议，实现不同控制单元之间的数据交换和共享。
这些控制单元可以包括发动机控制单元、变速箱控制单元、车身控制单元、娱乐系统控制单元等。
通过汽车总线协议，这些控制单元可以相互通信，实现对车辆各个部件的监控和控制。
目前，汽车上常见的总线协议标准主要包括CAN总线、LIN总线、FlexRay总线和MOST总线。
其中，CAN总线是应用最为广泛的汽车总线协议之一，它具有传输速率快、抗干扰能力强、可靠性高等优点，被广泛应用于车辆的各种控制系统中。
而LIN总线则主要用于车辆内部的简单控制任务，如车内照明、雨刮控制等。
FlexRay总线则是针对高性能实时控制应用而设计的，可以满足对实时性要求较高的控制任务。
而MOST总线则主要应用于车载多媒体信息传输，如音频、视频等数据的传输。
随着汽车电子技术的不断发展，未来汽车总线协议也将朝着更高的数据传输速率、更强的抗干扰能力、更广泛的应用领域等方向发展。
例如，随着自动驾驶技术的兴起，对汽车总线协议的实时性和可靠性提出了更高的要求，因此未来汽车总线协议可能会向着更高的通信速率和更强的实时性方向发展。
总的来说，汽车总线协议作为汽车电子系统中的重要组成部分，对于实现车辆各个部件之间的数据交换和共享起着至关重要的作用。
随着汽车电子技术的不断发展，汽车总线协议也在不断完善和发展，以满足对数据传输速率、实时性、可靠性等方面的不断提升的需求。
相信随着技术的进步，汽车总线协议在未来一定会有更加广阔的应用前景。
《汽车总线技术介绍》课件
总结词
底盘控制系统的重要组成
详细描述
通过总线技术，悬挂系统可以根据车辆行驶状态和驾驶员意图实时调整减震器和稳定杆的工作状态，提高汽车的舒适性和操控稳定性。
详细描述
汽车底盘控制系统包括悬挂系统、转向系统和制动系统等，通过总线技术实现各系统之间的协调控制，提高汽车的操控性能和行驶安全性。
总结词
提高制动系统的响应速度和稳定性
总结词
提高灯光和安全警示效果
详细描述
车身控制系统中的灯光系统可以通过总线技术实现智能控制，根据车辆行驶状态和环境变化自动调整灯光亮度、照射角度和范围，提高行车安全性和视觉效果。同时，安全警示系统可以通过总线技术实现快速响应和准确报警，提醒周边行人或车辆保障安全。
总结词
详细描述
总结词
详细描述
总结词
汽车总线技术的成本较高，影响其普及和应用。解决方案包括加强成本控制和优化，降低生产成本，同时推动政府出台相关政策支持汽车总线技术的发展。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
详细描述
LIN协议基于UART接口，采用单线传输方式，具有结构简单、成本低廉、可靠性高等优点。LIN协议主要用于汽车中的车窗、座椅、空调等辅助系统的通信和控制。
总结词
FlexRay协议是一种高速、高可靠性的串行通信协议，主要用于汽车中的高性能总线系统。
总结词
FlexRay协议支持多个通信通道，具有灵活的通信速率和数据传输方式，可以满足汽车中高性能总线系统的需求。FlexRay协议主要用于汽车中的制动系统、转向系统等关键系统的通信和控制。
总结词
实现悬挂系统的自适应调节
详细描述
制动系统通过总线技术接收来自其他系统的数据，如车速、制动踏板位置和转向信号等，实现快速响应和精确控制，提高制动效果和行驶安全性。
汽车总线GMW3089标准
汽车总线GMW3089标准1 介绍1.1范围针对单线CAN，速率为33.333Kbps和83.333Kbps。
1.2义务/主题高速模式只用作当总线接入离线服务节点。
当不执行下载操作时，离线负载会拆除。
2参考2.1外部标准/规范ISO 11898 SAE #970295ISO 16845 SAE J24112.2GM标准/规范2.3其他参考供应商文档下面的芯片已经证明可以使用。
任何与此规范区别的地方备注如下：l Melexis-TH8056-联系方式l Freescale-MC33897*/R2-这个芯片不能用于车辆运行部分网络，因为休眠模式下这个芯片不能满足最大接收电压的要求。
这个芯片休眠时最大接收电压为0.7V。
这个芯片在新的设计中不推荐使用，由MC33897A*/R2替代l Freescale-MC33897A*/R2-这个芯片设计将满足工作与局部网络并且满足休眠指定的最大接收电压下面的芯片在开发中，目前不能证明可以使用。
On Semiconductor-NCV7356下面的供应商的芯片基于GMW3089的V.126版本。
他们当前正考虑根据新的需求设计芯片。
Philips-下面的供应商的芯片基于GMW3089的V.126版本。
他们当前不考虑根据新的需求设计芯片。
Infineon-其他文档-Bosch博世CAN2.0（仅针对显性位同步的接收）3需求物理层有义务提供一种发送数字数据信号到通信介质(1和0)方法，物理层接口是单个线，参考地平面，输出高边电压驱动。
文档中的需求一般应用在特定的工作状况和生命周期，除非另有说明。
3.1物理和数据链路层特性A．对显性高和接收低信号电压进行载波侦听多路访问/冲突解决（CSMA/CR）总线介入和仲裁B．仅在接收到显性位的变化时执行位重新同步C．CAN控制器应能发送和接收两种标准帧格式信息，比如11位CAN 识别符，和扩展帧格式，比如29位CAN 识别符（CAN2.0B 有效）。
- 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)。
汽车网络与总线标准汽车作为一种交通工具，目前承担起了越来越多的功能。
现代科技已经将网际网络、无线连接、个人通讯电子装置、娱乐设备等整合到汽车内部，与动力系统相结合，为乘客提供了前所未有的便利。
而这一切都有赖于汽车网络技术，它是汽车电子发展的重要方向之一。
过去，汽车通常采用点对点的通信方式，将电子控制单元及负载设备连接起来。
随着电子设备的不断增加，势必造成导线数量的不断增多，从而使得在有限的汽车空间内布线越来越困难，限制了功能的扩展。
同时导线质量每增加50 kg，油耗会增加0.2 L/100 km。
此外，电控单元并不是仅仅与负载设备简单地连接，更多的是与外围设备及其他电控单元进行信息交流，并经过复杂的控制运算，发出控制指令，这些是不能通过简单地连接所能完成的。
而单从线束本身来说，它也是汽车电子系统中成本较高，连接复杂的部件。
随着汽车电子控制单元以及汽车电子装置的不断增多，采用串行总线实现多路传输，组成汽车电子网络，是一种既可靠又经济的做法。
同时现代汽车基于安全性和可靠性的要求，正越来越多地考虑使用电控系统代替原有的机械和液压系统。
1．汽车电子网络结构在汽车内部采用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。
通常的汽车网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点，并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理，如图1所示。
车身系统的控制单元多为低速马达和开关量器件，对实时性要求低而数量众多。
使用低速的总线连接这些电控单元。
将这部分电控单元与汽车的驱动系统分开，有利于保证驱动系统通信的实时性。
此外，采用低速总线还可增加传输距离、提高抗干扰能力以及降低硬件成本。
动力与传动系统的受控对象直接关系汽车的行驶状态，对通讯实时性有较高的要求。
因此使用高速的总线连接动力与传动系统。
传感器组的各种状态信息可以广播的形式在高速总线上发布，各节点可以在同一时刻根据自己的需要获取信息。
这种方式最大限度地提高了通信的实时性。
故障诊断系统是将车用诊断系统在通信网络上加以实现。
信息与车载媒体系统对于通讯速率的要求更高，一般在2 Mb/s以上。
采用新型的多媒体总线连接车载媒体。
这些新型的多媒体总线往往是基于光纤通信的，从而可以充足保证带宽。
网关是电动汽车内部通信的核心，通过它可以实现各条总线上信息的共享以及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。
随着新技术的不断发展，在未来的汽车网络中，还将会有专门用于气囊的安全总线系统，以及X-by-Wire系统。
2．汽车总线标准、协议国际上众多知名汽车公司早在20世纪80年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用，迄今为止，已有多种网络标准。
目前存在的多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同。
为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。
A类是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常小于1O kb/s，主要用于后视镜调整，电动窗、灯光照明等控制；B类是面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率在10-125 kb/s，主要应用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统；C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网，位速率在125 kb/s-1 Mb/s之间，主要用于牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统。
在今天的汽车中，作为一种典型应用，车体和舒适性控制模块都连接到CAN总线上，并借助于LIN总线进行外围设备控制。
而汽车高速控制系统，通常会使用高速CAN总线连接在一起。
远程信息处理和多媒体连接需要高速互连，视频传输又需要同步数据流格式，这些都可由D2B(Domestic Digital Bus)或MOST(Media Oriented Systems Transport) 协议来实现。
无线通信则通过Blue tooth技术加以实现。
而在未来的5-10年里，TTP(Time Trigger Protocol)和Flex Ray将使汽车发展成百分之百的电控系统，完全不需要后备机械系统的支持。
但是，至今仍没有一个通信网络可以完全满足未来汽车的所有成本和性能要求。
因此，汽车制造商和OEM(Original Equipment Manufacture)商仍将继续采用多种协议(包括LIN、CAN和MOST等),以实现未来汽车上的联网。
（1）A类总线标准、协议A类的网络通信大部分采用UART(Universal Asynchronous Reveiver/Transmitter)标准。
UART使用起来既简单又经济，但随着技术的发展，预计在今后几年中将会逐步在汽车通信系统中被停止使用。
而GM公司所使用的E&C(Entertainment and Comfor)、Chrysler 公司所使用CCD(Chrysler Collision Detection)和Ford公司使用的ACP(Audio Control Protocol)，现在已逐步停止使用。
Toyota公司制定的一种通信协议BEAN(Body Electronics Area Network)目前仍在其多种车型(Clesior、Aristo、Prius和Celica)中加以应用。
A类目前首选的标准是LIN。
LIN是用于汽车分布式电控系统的一种新型低成本串行通信系统，它是一种基于UART的数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信，而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。
由于目前尚未建立低端多路通信的汽车标准，因此LIN正试图发展成为低成本的串行通信的行业标准。
LIN的标准简化了现有的基于多路解决方案的低端SCI，同时将降低汽车电子装置的开发、生产和服务费用。
LIN采用低成本的单线连接，传输速度最高可达20kb/s，对于低端的大多数应用对象来说，这个速度是可以接受的。
它的媒体访问采用单主/多从的机制，不需要进行仲裁，在从节点中不需要晶体振荡器而能进行自同步，这极大地减少了硬件平台的成本。
在表1中，给出了LIN总线以及下列其他各类典型汽车总线标准、协议特性和参数。
（2） B类总线标准、协议B类中的国际标准是CAN总线。
CAN总线是德国BOSCH公司从20世纪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、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1Mb/s。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，最多可标识2048(2.OA)个或5亿(2.OB)多个数据块。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上受限制。
数据段长度最多为8个字节，不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
B类标准采用的是ISO11898，传输速率在lOOkb/s左右。
对于欧洲的各大汽车公司从1992年起，一直采用ISO11898，所使用的传输速率范围从47.6-500kb/s不等。
近年来，基于ISO11519的容错CAN总线标准在欧洲的各种车型中也开始得到广泛的使用，ISO11519-2的容错低速2线CAN总线接口标准在轿车中正在得到普遍的应用，它的物理层比ISO11898要慢一些，同时成本也高一些，但是它的故障检测能力却非常突出。
与此同时，以往广泛适用于美国车型的J1850正逐步被基于CAN总线的标准和协议所取代。
（3）高速总线系统标准、协议由于高速总线系统主要用于与汽车安全相关，以及实时性要求比较高的地方，如动力系统等，所以其传输速率比较高。
根据传统的SAE的分类，该部分属于C类总线标准，通常在125kb/s-1Mb/s之间，必须支持实时的周期性的参数传输。
目前，随着汽车网络技术的发展，未来将会使用到具有高速实时传输特性的一些总线标准和协议，包括采用时间触发通讯的X by Wire系统总线标准和用于安全气囊控制和通讯的总线标准、协议。
①C类总线标准、协议。
在C类标准中，欧洲的汽车制造商基本上采用的都是高速通信的CAN总线标准IS011898。
而J1939供货车及其拖车、大客车、建筑设备似及农业设备使用，是用来支持分布在车辆各个不同位置的电控单元之间实现实时闭环控制功能的高速通信标准，其数据传输速率为250kb/s。
在美国，GM公司已开始在所有的车型上使用其专属的所谓GMLAN总线标准，它是一种基于CAN的传输速率在500kb/s的通信标准。
ISO11898针对汽车(轿车)电子控制单元(ECU)之间，通信传输速率大于125kb/s，最高1Mb/s时，使用控制器局域网络构建数字信息交换的相关特性进行了详细的规定。
J1939使用了控制器局域网协议，任何ECU在总线空闲时都可以发送信息，它利用协议中定义的扩展帧29位标识符实现一个完整的网络定义。
29位标识符中的前3位被用来在仲裁过程中决定消息的优先级。
对每类消息而言，优先级是可编程的。
这样原始设备制造商在需要时可以对网络进行调整。
J1939通过将所有11位标识符消息定义为专用，允许使用11位标识符的CAN标准帧的设备在同一个网络中使用。
这样，11位标识符的定义并不是直接属于J1939的一个组成部分，但是也被包含进来。
这是为了保证其使用者可以在同一网络中并存而不出现冲突。
②安全总线和标准。
安全总线主要是用于安全气囊系统，以连接加速度计、安全传感器等装置，为被动安全提供保障。
目前已有一些公司研制出了相关的总线和协议，包括Delphi 公司的Safety Bus和BMW公司的Byteflight等。
Byteflight主要以BMW公司为中心制订。
数据传输速率为10 Mb/s，光纤可长达43m。
Byteflight不仅可以用于安全气囊系统的网络通信，还可用于X by Wire系统的通信和控制。
BMW公司在2001年9月推出的新款BMW 7系列车型中，采用了一套名为ISIS(Intelligent Safety Integrated System)的安全气囊控制系统，它是由14个传感器构成的网络，利用Byteflight来连接和收集前座保护气囊、后座保护气囊以及膝部保护气囊等安全装置的信号。
在紧急情况下。
中央电脑能够更快更准确地决定不同位置的安全气囊的施放范围与时机，发挥最佳的保护效果。
③X by Wire总线标准、协议。
X by Wire最初是用在飞机控制系统中，称为电传控制，现在已经在飞机控制中得到广泛应用。
由于目前对汽车容错能力和通信系统的高可靠性的需求日益增长，X by Wire开始应用于汽车电子控制领域。