汽车CAN总线基础知识
项目二 汽车CAN总线技术基本原理( 任务一CAN总线概述)
本讲结束
谢谢!
总线电平分为显性电平和隐性电平两种。 总线必 须处于两种电平之一。 总线上执行逻辑上的线“与” 时,显性电平为“0”,隐性电平为“1”。物理层的特 征如图 2-3 所示。
图2-3 ISO11898、ISO11519-2 的物理层特征
【注】 *1 通信速度:通信速度根据系统设定。 *2 总线长度:总线的长度根据系统设定。通 信速率和最大总线长度的关系如图2-4所示。
CAN是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的 一种多主机局域网,由于它具有高性能、高可靠性、 实时性等优点,现已广泛应用于工业自动化、多种控 制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等 众多领域。控制器局域网将在我国迅速普及推广。
二、 CAN网络体系结构 图2-1 CAN网络的结构示意图
图2-2 标准化的CAN协议
项目二CAN的产生和发展
CAN 是 Controller Area Network(控制器局域 网)的缩写(以下称为 CAN),是 ISO国际标准化 组织(International Organization for Standardization) 标准化的串行通信协议。
CAN总线基础知识总结(建议收藏)
CAN总线基础知识总结(建议收藏)CAN总线基础知识总结一、CAN总线简介1、CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网)是由德国BOSCH(博世)公司在1986年为汽车而设计的,它是一种串行通信总线,只需两根线CAN_H和CAN_L。
2、隐性(逻辑1)与显性(逻辑0)的概念:CAN总线在数据传输过程中,实际上传输的是CAN_H和CAN_L 之间的电位差。
CAN_H只能是高电平(3.5V)或悬浮状态(2.5V),CAN_L只能是低电平(1.5V)或悬浮状态(2.5)V,当CAN_H和CAN_L 都为2.5V 时,是隐性,表示逻辑1,当CAN_H为3.5V、CAN_L都为2.5V时,是显性,表示逻辑0。
表示隐性和显性逻辑的能力是CAN总线仲裁方法的基本先决条件,即所有节点都为隐性时,总线才处于隐性状态;只要有一个节点发送了显性,总线就呈现为显性状态。
3、120?电阻:必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120?左右的电阻,以避免出现信号反射。
4、CAN技术规范CAN2.0A和CAN2.0B:CAN2.0A只有标准帧(标识符(ID)有11位);CAN2.0B除了标准帧,还有扩展帧(标识符(ID)有29位)。
5、CAN的国际标准ISO11898和ISO11519:CAN 协议经ISO 标准化后有ISO11898和ISO11519两种标准,它们对于数据链路层的定义相同,但物理层不同。
ISO11898 是波特率为125kbps-1Mbps 的CAN高速通信标准。
ISO11519 是波特率为125kbps 以下的CAN低速通信标准。
高速通信标准和低速通信标准的硬件规格也不一样,所以需要选用不同的收发器。
在收发器的规格书上都会注明高速通信用还是低速通信用,或者是符合ISO11898标准还是ISO11519标准。
6、CAN总线协议只定义了物理层和数据链路层,要将CAN总线应用于工程项目中必须制定上层的应用协议。
CAN总线基础知识总结(建议收藏)
CAN总线基础知识总结一、CAN总线简介1、CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网)是由德国BOSCH(博世)公司在1986年为汽车而设计的,它是一种串行通信总线,只需两根线CAN_H和CAN_L。
2、隐性(逻辑1)与显性(逻辑0)的概念:CAN总线在数据传输过程中,实际上传输的是CAN_H和CAN_L之间的电位差。
CAN_H只能是高电平(3.5V)或悬浮状态(2.5V),CAN_L只能是低电平(1.5V)或悬浮状态(2.5)V,当CAN_H和CAN_L都为2.5V 时,是隐性,表示逻辑1,当 CAN_H为3.5V、CAN_L都为2.5V时,是显性,表示逻辑0。
表示隐性和显性逻辑的能力是CAN总线仲裁方法的基本先决条件,即所有节点都为隐性时,总线才处于隐性状态;只要有一个节点发送了显性,总线就呈现为显性状态。
3、120Ω电阻:必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120Ω左右的电阻,以避免出现信号反射。
4、CAN技术规范CAN2.0A和CAN2.0B:CAN2.0A只有标准帧(标识符(ID)有11位);CAN2.0B除了标准帧,还有扩展帧(标识符(ID)有29位)。
5、CAN的国际标准ISO11898和ISO11519:CAN 协议经ISO 标准化后有ISO11898和ISO11519两种标准,它们对于数据链路层的定义相同,但物理层不同。
ISO11898 是波特率为125kbps-1Mbps 的CAN高速通信标准。
ISO11519 是波特率为125kbps 以下的CAN低速通信标准。
高速通信标准和低速通信标准的硬件规格也不一样,所以需要选用不同的收发器。
在收发器的规格书上都会注明高速通信用还是低速通信用,或者是符合ISO11898标准还是ISO11519标准。
6、CAN总线协议只定义了物理层和数据链路层,要将CAN总线应用于工程项目中必须制定上层的应用协议。
CAN总线原理与应用基础
CAN总线原理与应用基础CAN(Controller Area Network)总线是一种高可靠性、高性能、实时性强的通信总线,广泛应用于汽车电子、工业控制、机器人等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、应用领域以及优势等方面进行详细介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是一种串行通信总线,采用非归零码 NRZ(Non-Return-to-Zero)的编码方式。
它由两根线组成,分别是CAN-H(CAN高)和CAN-L (CAN低)。
CAN总线采用差分传输方式,即CAN-H和CAN-L之间的电压差代表了数据的值。
CAN总线的通信速率可以达到1Mbps,具有很高的传输效率。
CAN总线采用了CSMA/CD(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Detection)的冲突检测机制,保证了多个节点同时发送数据时不会产生冲突。
当一个节点要发送数据时,首先会监听总线上的电平,如果检测到总线上没有数据传输,则将数据发送出去。
如果多个节点同时发送数据,会发生冲突,此时节点会停止发送数据,并等待一个随机时间后再次发送,以避免冲突。
CAN总线还具有差错检测和纠正的功能。
每个CAN帧都附带有一个CRC(Cyclic Redundancy Check)校验码,接收节点会对接收到的数据进行校验,如果校验失败,则会发送错误帧。
此外,CAN总线还支持错误传播,即如果一个节点发送了错误的数据,其他节点会通过错误帧检测到错误,并进行相应的处理。
二、CAN总线的应用领域1.汽车电子:CAN总线最早应用于汽车电子领域,用于连接汽车内部的各个电子控制单元(ECU),如发动机控制单元、仪表盘、防抱死制动系统等。
CAN总线可以实现这些控制单元之间的数据交换和协调,提高汽车的性能和安全性。
2.工业控制:在工业控制领域,CAN总线被广泛应用于PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器等设备之间的通信。
CAN总线可以实现实时的数据传输和控制,提高工业自动化系统的可靠性和性能。
can的知识点总结
can的知识点总结一、CAN的起源和发展1993年首次应用于汽车网络通信,它是一种串行网络协议通信系统,广泛应用于汽车领域,其设计初衷是连接各部件以实现可靠的传输和通信能力。
CAN协议特点是高速、实时、可靠、抗干扰能力强,支持多主机,多任务,多帧结构等功能。
二、CAN的基本原理CAN总线是一种串行通信总线,其基本原理是利用两个线进行通讯——CAN_H和CAN_L,并通过差分信号进行通讯。
差分信号指的是CAN_H和CAN_L两根线上的电压相差约2.5V,传输数据时如果CAN_H线上电压高于CAN_L线,则代表逻辑“0”,反之则代表逻辑“1”。
三、CAN的逻辑帧结构CAN中的数据传输以帧的形式进行,帧包括了标识符、控制域、数据域和CRC校验等。
逻辑帧分为标准帧和扩展帧两种,标准帧数据域长度为0-8字节,扩展帧数据域长度可以达到64字节。
四、CAN的速度与通信距离CAN的通信速度可以达到1Mbps,而实际应用中一般选择500kbps为主。
CAN的通信距离可以达到40m左右,但是实际应用中一般不超过10m。
五、CAN的应用领域CAN总线广泛应用于汽车、工程机械、船舶、电力系统、工业控制等领域。
在汽车领域,CAN总线被广泛应用于车载电子控制单元(ECU)之间的数据传输和通信,使得车辆系统可以实现智能化和自动化。
六、CAN的主要特点1. 高可靠性:CAN总线采用了许多技术手段来提高系统的可靠性,如CRC校验、差分传输、冲突检测等。
2. 抗干扰能力强:CAN总线采用了差分传输的方式,使得其对电磁干扰的抗性能非常强。
3. 实时性好:CAN总线支持时间触发,且数据传输速率高,因此实时性较好。
4. 多帧结构的支持:CAN总线支持标准帧和扩展帧,数据域长度可以达到64字节,满足不同应用场景的需求。
5. 主机与多任务支持:CAN总线支持多主机通信和多任务的功能。
七、CAN的局限性1. 数据传输速率有限:CAN总线的最高数据传输速率为1Mbps,对于某些高数据吞吐量的应用场景可能无法满足需求。
汽车级CAN总线详细教程-看过了很好
Canbus采用双绞线自身校验的结构,既可以防止电磁干扰对传输信息的影响,也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线,控制器输出的信号同时向两根通讯线发送,高低电平互为镜像。并且每一个控制器都增加了终端电阻,已减少数据传送时的过调效应。
基本构造
+1V
-1V
外界的干扰同时作用于两根导线
Canbus的发展历史
大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。
98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上增加了Canbus,传送速率为500Kbit/m。
2000年,大众公司在PASSAT和GOLF采用了带有网关的第二代Canbus。
2001年,大众公司提高了Canbus的设计标准,将舒适系统Canbus提高到100Kbit/m, 驱动系统提高到500Kbit/m。
01
02
汽车电子技术发展的特点:
汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到综合控制,如点火时刻、燃油喷射、怠速控制、排气再循环。 电子技术从发动机控制扩展到汽车的各个组成部分,如制动防抱死系统、自动变速系统、信息显示系统等。 从汽车本身到融入外部社会环境。
现代汽车电子技术的分类:
单独控制系统:由一个电子控制单元(ECU)控制一个工作装置或系统的电子控制系统,如发动机控制系统、自动变速器等。 集中控制系统:由一个电子控制单元(ECU)同时控制多个工作装置或系统的电子控制系统。如汽车底盘控制系统。 控制器局域网络系统(CAN总线系统):由多个电子控制单元(ECU)同时控制多个工作装置或系统,各控制单元(ECU)的共用信息通过总线互相传递。
CAN总线布置、结构和基本特点
使用方便:如果某一控制单元出现故障,其余系统应尽可能保持原有功能,以便进行信息交换
汽车CAN基本原理介绍
汽车CAN基本原理介绍1.汽车CAN的概述CAN是一种串行通信协议,使用两根差分线(CAN_H和CAN_L)进行通信。
它最初是由德国公司Bosch开发用于汽车电子系统之间的通信,现在已广泛应用于汽车工业以及其他领域。
2.CAN的通信架构CAN网络由多个节点组成,每个节点都有一个唯一的标识符(ID)。
节点之间通过CAN总线进行通信。
CAN总线可以是单线或者多线的,多线的CAN总线可以提供更高的数据传输速率。
3.CAN的数据传输CAN使用基于优先级的非冲突访问控制机制。
每个节点都有一个优先级,优先级高的节点可以随时发送消息。
CAN的通信是基于消息的,消息由一个帧组成。
4.CAN的帧格式CAN帧由标识符(ID)、控制位(Control)、数据长度码(DLC)和数据域(Data)组成。
标识符用于标识消息的类型和发送方,控制位用于指示消息的类型,数据长度码用于指示数据域的长度,数据域包含实际的数据。
5.CAN的通信方式CAN的通信方式可以分为两种:广播方式和点对点方式。
在广播方式下,消息被发送到整个网络上的所有节点;在点对点方式下,消息只被发送到指定的节点。
6.CAN的错误检测和纠正CAN具有高度可靠性的特点,它可以检测和纠正错误。
CAN使用CRC 校验码来检测传输过程中发生的错误,并使用重发机制来纠正错误。
7.CAN的速率和距离CAN的传输速率可以根据具体需求进行选择,通常可以达到1Mbps。
CAN的最大传输距离可以达到数百米,如果需要更远的传输距离,可以使用CAN的中继器或者光纤转换器。
8.CAN的应用9.CAN的发展趋势随着汽车电子系统的不断发展,CAN也在不断演进。
CAN已经从最初的CAN 2.0发展到CAN FD(Flexible Data Rate),可以实现更高的数据传输速率和更大的数据负载。
总结:汽车CAN是一种高度可靠且高效的通信协议,它在汽车电子系统中起到了至关重要的作用。
它以其稳定的性能、优秀的错误检测和纠正能力以及广泛的应用领域而受到了广泛的认可和应用。
CAN总线详细教程
CAN总线详细教程
1、CAN总线介绍
CAN(Controller Area Network)控制器区域网络,是一种汽车电子系统中的主要总线,可用于汽车中各个电子系统之间的通信。
它是一种标准化的总线,具有很高的时序要求,可以承载多种信息,灵活性好,安全性能好,适用于多种应用场景,如汽车、航空、工业控制等。
CAN总线是1981年开发出来的,由Robert Bosch GmbH开发,也是早期汽车电子系统中最主要的总线。
它是一种可靠性较高的通信协议,具有简洁可靠、发送数据率较高和发送范围较远等特点,可在多种应用场景中使用,且在电子领域受到了广泛的应用。
2、CAN总线特点
可靠性高:CAN网络具有多种保护机制,而且在进行数据传输时能够自动检测数据的完整性,这使得CAN网络在发送数据时的正确率更高,可靠性也比一般的网络要高。
数据传输速率高:CAN网络采用时间总线的形式,可以在一定的时间内完成数据传输,这样可以保证在传输时的速率更高。
发送范围较远:CAN网络支持的信号线长度非常的长,可以发送到大范围的地方,这样可以方便数据的传输。
总线简洁可靠:CAN网络只需要两根信号线,而且能够很好的保护数据的传输,所以在电子产品中被广泛的使用。
CAN总线基础知识
四、CAN 四、CAN 有哪些技术特点?
CAN控制器局部网主要特征 CAN控制器局部网主要特征 ---工业级总线式串行通信网络标准 ---多主站依据优先权进行总线访问 ---无破坏性的基于优先权的仲裁 ---借助接收滤波的多地址帧传送 ---远程数据请求 ---数据通信配置灵活性 ---数据通信高实时性 ---数据通信高可靠性 ---全系统数据相容性 ---错误检测和出错信令 ---发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送 ---暂时错误和永久性故障接点的判别以及故障节点的自动脱离
一、什么是CAN 一、什么是CAN ?
CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域 网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初,CAN被设 计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。 一个由CAN 总线构成的单一网络中,理论上可以挂接无 数个节点。实际应用中,节点数目受网络硬件的电气特性所 限制。例如,当使用Philips P82C250作为CAN收发器时,同 一网络中允许挂接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s的数 据传输速率,这使实时控制变得非常容易。另外,硬件的错 误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。
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50Kbit/s的数据传输速率。 由于CAN总线具有很高的实时性能,因此,CAN已经 在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到 了广泛应用。
can线基础知识讲解
CAN线基础知识讲解1. 什么是CAN线?CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,最初由德国公司Bosch 开发。
CAN总线主要用于车辆内部的通信系统,但现在也被广泛用于工业控制和汽车领域以及航空航天领域。
CAN线是CAN总线的物理连接线路,负责将CAN控制器、传感器、执行器等设备连接起来进行数据通信。
2. CAN线的特点•高可靠性:CAN线采用差分信号传输,抗干扰能力强,即使在噪音干扰较大的环境下,数据传输也可靠。
•实时性强:CAN线采用事件驱动的通信方式,具有较低的延迟,适用于要求实时性的应用场景。
•多路复用:CAN总线支持多个设备在同一根线上进行通信,节约了线路资源。
•灵活性:CAN总线可以动态连接和断开设备,方便系统调试和维护。
3. CAN线的工作原理CAN线采用双绞线作为传输介质,数据传输采用差分信号方式,即在CAN_H和CAN_L两根信号线上传输互补的电压信号。
CAN_H线上的电压高表示逻辑1,CAN_L线上的电压高表示逻辑0,通过CAN控制器的差分比较可以识别信号。
CAN线的通信帧由起始标志、控制字段、数据字段、CRC字段和结束字段组成,通信速率可根据需求配置。
CAN线具有发送器和接收器,通过在总线上抢占通信的方式实现多路复用。
4. CAN线的应用领域CAN线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、医疗设备、航空航天等领域。
在汽车电子控制系统中,CAN线连接了发动机控制单元、传感器、仪表盘、空调控制器等各个设备,实现数据的快速传输和实时控制。
在工业控制系统中,CAN线连接了PLC、传感器、执行器等设备,实现设备之间的数据交换和协同工作。
CAN线也被广泛应用于航空航天领域,连接了航空电子设备、飞行控制系统等,确保了系统的可靠性和实时性。
5. CAN线的发展趋势随着物联网、智能制造等领域的快速发展,CAN线也在不断演进。
未来CAN线将更加智能化、高速化,支持更多的设备连接和更高的数据传输速率。
车辆CAN总线概述(完整版)
一.CAN总线简介1. CAN总线的发展历史20世纪80年代初期,欧洲汽车工业的蓬勃发展,车辆电子信息化程度的也不断提高。
当时,由于消费者对于汽车功能的要求越来越多,而这些功能的实现大多是基于电子操作的,这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂,同时意味着需要更多的连接信号线,但是传统的线束式汽车电子系统已经不能满足车辆电子信息功能发展的需求。
为了解决这一制约现代汽车电子信息化发展的瓶颈,德国Bosch公司设计了一个单一的网络总线,所有的外围器件可以被挂接在该总线上,经过试验,这一总线能够有效解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,并且能够减少不断增加的信号线。
所以在1986年Bosch公司正式公布了这一总线,且命名为CAN总线。
CAN控制器局部网(CAN—Controller Area Network)属于现场总线的范畴,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,它具有很高的网络安全性、通信可靠性和实时性,简单实用,网络成本低,特别适用于汽车计算机控制系统和环境恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境,因此CAN总线在诸多现场总线中独占鳌头,成为汽车总线的代名词,CAN总线开始进入快速发展时期:1987年Intel公司生产出了首枚CAN控制器(82526)。
不久,Philips公司也推出了CAN 控制器82C200;1991年,Bosch颁布CAN 2.0技术规范,CAN2.0包括A和B两个部分为促进CAN以及CAN协议的发展,1992在欧洲成立了国际用户和厂商协会(CAN in Automation,简称CiA),在德国Erlangen注册,CiA总部位于Erlangen。
CiA提供服务包括:发布CAN的各类技术规范,免费下载CAN文献资料,提供CANopen规范DeviceNet规范;发布CAN产品数据库,CANopen产品指南;提供CANopen验证工具执行CANopen认证测试;开发CAN规范并发布为CiA 标准。
汽车CAN总线详细教程课件
刹车系统的刹车力度、刹车踏板位置等信息 也可以通过CAN总线传输到制动控制单元, 以提高制动效果。
CAN总线的优势
节省线束
由于CAN总线是数字通讯,所以它能够将多个控制单 元连接在一起,减少了许多线束的使用。
高效通讯
CAN总线的通讯速率高,可以在短时间内传输大量的 数据。
稳定性好
CAN总线具有很高的抗干扰能力,并且具有自我检测 和修复功能,所以它的稳定性非常好。
分析CAN总线数据
对监测到的数据进行深入分析,包括 数据类型、字节顺序、校验和等,确 保数据的正确性和可靠性。
使用示波器进行调试和测试
连接示波器
调整示波器设置
将示波器与汽车CAN总线相连接,选择合 适的通道和触发条件。
根据CAN总线的波特率和数据格式,调整 示波器的采样速率、时基等参数。
观察信号波形
汽车底盘控制模块应用实例
总结词
汽车底盘控制模块是CAN总线在汽车上的另一个应用 ,用于实现底盘的智能化控制和监测。
详细描述
CAN总线在底盘控制模块中,主要负责传输底盘传感 器数据和控制指令,包括刹车状态、转向角度、悬挂 高度等,以及ECU对底盘的控制指令,如ABS防抱死 系统、ESP电子稳定系统等。通过CAN总线,底盘控 制模块可以实时与其他控制模块进行通信,实现底盘 的智能化控制和监测。
VS
错误恢复
当错误检测机制检测到错误时,CAN总 线采取以下措施进行错误恢复:发送错误 标志:发送节点在检测到错误时立即在总 线上发送一个错误标志,以通知其他节点 发生了错误。接收节点在接收到错误标志 后,将接收到的数据丢弃并向发送节点发 送一个否定应答。
03
汽车CAN总线协议分析
CAN协议标准及版本
汽车CAN总线基础知识
CAN总线协议控制器局域网总线(CAN,Controller Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线来传输信号,是世界上应用最广泛的现场总线之一。
CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信,以此取代昂贵而笨重的配电线束。
该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。
CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。
CAN总线发展控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。
是由德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。
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50kbit/s的数据传输速率。
CAN总线的工作原理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。
[1]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。
汽车级CAN总线详细教程看过了很好
汽车级CAN总线详细教程看过了很好第一部分:什么是CAN总线CAN(Controller Area Network)总线是一种用于车辆内部通信的串行总线系统。
它是一种多主机、实时、分布式通信系统,专门用于连接车辆中各种电子控制单元(ECU)之间的数据传输。
CAN总线的基本构成有两个部分,一是CAN控制器,负责发起消息和接收消息,二是CAN收发器,负责将数字信号转换为物理信号进行传输。
第二部分:CAN总线的特性和优势1. 带宽高:CAN总线的通信速率可以从几千bps到几百kbps不等,足以满足车辆内部各个电子控制单元(ECU)之间的数据传输需求。
2.抗干扰性强:CAN总线采用差分信号传输方式,能够有效抑制信号干扰,提高系统的可靠性和稳定性。
3.支持多主机:CAN总线支持多个ECU同时发送和接收数据,实现了分布式控制,增加了系统的灵活性和可扩展性。
4.实时性好:CAN总线具有很高的实时性能,能够在毫秒级的时间内完成数据传输,满足车辆内部各个系统之间的实时控制需求。
5.省电性高:CAN总线采用低功耗的差分传输方式,能够节省能量,并且具有很好的可靠性和稳定性。
6.故障诊断能力强:CAN总线具有自动故障检测和故障诊断功能,能够及时检测和排除系统故障,提高了整车的可靠性和安全性。
第三部分:CAN总线的应用领域CAN总线主要应用于车辆内部各种系统之间的数据传输,例如车载电子系统、发动机管理系统、传动系统、车身控制系统、底盘控制系统等。
通过CAN总线的连接,各个ECU之间可以实现数据的交换和共享,提高整车的性能和安全性。
第四部分:CAN总线的工作原理CAN总线的工作原理是基于基于CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)协议,即载波监听多路访问/冲突检测协议。
简单来说,发送数据的ECU首先会监听总线上的信号情况,如果检测到总线空闲,则可以发送数据。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析CAN总线技术是一种现代汽车中用于通信的标准协议,它可以实现车载电子设备之间的有效通信和数据交换。
CAN总线技术已经成为了现代汽车电子控制系统的主要通信方式。
本文将介绍CAN总线技术的基础知识、应用场景、以及常见的故障分析。
一、CAN总线技术基础知识1.CAN简介CAN(Controller Area Network)总线是欧洲汽车制造商联合开发的一种标准通信协议。
它的特点是稳定可靠、数据传输速率高,可以同时传输多个节点的信息。
2.CAN总线的组成CAN总线由总线、控制器和节点组成。
总线是一根双绞线,连接着所有节点,通过总线将信息传递给各个节点。
控制器是负责对总线上的数据进行传输和处理的设备,控制器可以主动发数据,也可以被动接收数据。
节点是连接在总线上的各种设备,它们可以接收和发送信息。
CAN总线基于广播通讯的方式,它不需要主从节点,各个节点都具有同样的权利来发送和接收信息。
当一个节点需要发送信息时,它会抢占总线,如果其他节点正在传输数据,那么该节点就会等待。
一旦总线被空闲了,该节点就可以把信息发送出去。
CAN总线技术在汽车电子控制系统中具有以下优势:(1)数据传输速率高:CAN总线的数据传输速率可以高达1 Mb/s。
这使得CAN总线可以实现高速数据传输,从而提高了系统的实时性。
(2)通信可靠性高:CAN总线的通信协议采用了差分信号传输技术和冗余技术,这使得CAN总线具有较强的抗干扰能力和误码率。
(3)支持多节点:CAN总线可以支持多节点,可以连接多个传感器和执行器,实现电子控制系统内各个部件之间的信息共享和协同工作。
二、CAN总线应用场景CAN总线技术已经在汽车电子控制系统中得到了广泛的应用。
其中,以下是比较常见的应用场景:1.发动机管理系统:CAN总线可以连接各种传感器和执行器,如氧传感器、喷油嘴、节气门等。
通过CAN总线相互通信,从而实现发动机的良好工作状态。
2.制动系统:CAN总线可以连接制动传感器和制动执行器等,可以实现制动系统控制和信息交换。
汽车CAN总线详细教程_精心编制_不可错过
汽车CAN总线详细教程_精心编制_不可错过CAN总线是一种广泛应用于汽车领域的通信协议,它可以实现车内各个控制单元之间的数据交换和通信。
本篇文章将详细介绍CAN总线的原理、应用以及常见问题解决方法,帮助读者更好地理解和应用CAN总线。
一、CAN总线原理CAN(Controller Area Network)总线是一种串行通信协议,由国际标准化组织(ISO)制定。
它采用了差分信号线,即CAN_H和CAN_L线,通过差值来表示数据位的状态,从而提高了抗干扰能力。
CAN总线主要包含两个基本元素:节点和总线。
在CAN总线中,每个节点都有唯一的地址,可以向总线上传输数据,也可以从总线上接收数据。
节点之间的通信是基于事件驱动的方式进行的。
当一个节点有数据要发送时,它会首先检查总线是否空闲,如果空闲则发送数据,否则等待。
二、CAN总线应用CAN总线在汽车领域应用广泛,其中最重要的应用之一是汽车电子控制单元(ECU)之间的通信。
通过CAN总线,不同的ECU可以传输各种信息,如引擎控制、传输控制、制动控制等。
这样可以实现各个系统之间的数据共享和协同工作,提高汽车性能和安全性。
此外,CAN总线还可以用于连接其他外设,如传感器、执行器等。
通过CAN总线,这些外设可以与其他ECU进行通信,实现数据的传输和处理。
三、CAN总线常见问题解决方法1.总线冲突:当多个节点同时发送数据时,可能会发生总线冲突。
解决方法是通过帧ID来确定优先级,具有较高优先级的节点可以打断正在发送数据的节点。
2.数据传输错误:由于CAN总线的差分信号线,抗干扰能力较强,但仍然有可能发生数据传输错误。
解决方法是使用CRC校验和来检测和纠正错误。
3.总线负载过高:当连接的节点数量过多或数据传输速率过高时,可能会导致总线负载过高。
解决方法是调整总线速率或分散数据传输。
4.总线错误报告:当一些节点发生错误时,可以通过CAN总线发送错误报告。
其他节点可以根据错误报告来采取相应措施。
can总线知识点
can总线知识点摘要:1.什么是CAN 总线2.CAN 总线的特点3.CAN 总线的工作原理4.CAN 总线的应用领域5.CAN 总线的发展趋势正文:CAN 总线是一种用于实时控制的串行通信总线,它最初由德国的Robert Bosch GmbH 公司于1980 年代开发,用于汽车电子设备的通信。
CAN 总线具有高速、高可靠性、强实时性、成本低等优点,因此在各种自动化控制领域得到了广泛的应用。
CAN 总线的特点主要体现在以下几个方面:首先,它是一种多主控制器的总线结构,这意味着在总线上可以同时存在多个控制器,它们可以平等地发送或接收信息,不存在固定的主从关系。
其次,CAN 总线具有高达1Mbps 的数据传输速率,满足了实时控制系统的需求。
再次,CAN 总线采用了高可靠的错误检测和处理机制,例如奇偶校验、帧校验、应答错误检测等,确保了通信的可靠性。
最后,CAN 总线的成本较低,因为它使用的硬件成本较低,而且现有的许多微控制器都集成了CAN 控制器,使得开发和应用更加方便。
CAN 总线的工作原理是,首先由发送节点将数据帧通过总线发送出去,然后接收节点接收数据帧并进行处理。
在发送过程中,发送节点会根据总线的忙闲状态选择合适的时机发送数据。
在接收过程中,接收节点会对接收到的数据帧进行奇偶校验、帧校验、应答错误检测等错误检测,如果检测到错误,接收节点会向发送节点发送错误帧进行反馈。
CAN 总线的应用领域非常广泛,除了在汽车电子设备中有广泛应用外,还在工业自动化、医疗设备、楼宇自动化、智能交通等领域得到了广泛应用。
随着科技的进步,CAN 总线也在不断发展。
未来的发展趋势包括更高的传输速率、更低的成本、更强的实时性、更好的兼容性等。
can总线知识点
can总线知识点一、Can总线简介1.Can总线的发展历程Can总线(控制器局域网,Controller Area Network)最早由德国的Robert Bosch GmbH公司于1980年代研发,用于汽车电子设备的通信。
随着技术的不断发展,Can总线逐渐成为了一种广泛应用于各个领域的通信协议。
2.Can总线的应用领域Can总线起初主要用于汽车电子设备之间的通信,如发动机控制、刹车系统、仪表盘等。
如今,Can总线已广泛应用于工业自动化、智能建筑、医疗设备、交通运输等多个领域。
二、Can总线的基本原理1.Can总线的通信模式Can总线采用多主通信模式,即网络中的每个节点(设备)都可以主动发送或接收数据,不存在固定的主从关系。
通过这种方式,保证了通信的实时性和高效性。
2.Can总线的数据传输速率Can总线的数据传输速率一般在1Mbps左右,适用于实时性要求较高的场景。
同时,Can总线支持高速、中速和低速三种传输速率,可以根据实际应用需求进行选择。
三、Can总线的硬件结构1.Can控制器Can控制器是Can总线的核心部分,负责处理报文发送、接收、错误检测等功能。
常见的Can控制器有82C200、82C500等。
2.Can总线驱动器Can总线驱动器负责将Can控制器发出的信号转换为实际的电信号,驱动Can总线传输。
常见的Can总线驱动器有TJA1020、MCP2003等。
3.Can总线传输介质Can总线的传输介质主要有两种:一种是双绞线,另一种是光纤。
双绞线传输速率较低,但成本较低;光纤传输速率较高,但成本较高。
四、Can总线的软件协议1.Can总线的报文格式Can总线的报文格式包括起始符、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC 字段、应答位和结束符。
其中,仲裁字段包含了发送优先级,保证了高优先级的消息优先发送。
2.Can总线的通信规则Can总线的通信规则主要包括报文发送、报文接收、错误检测与处理等方面。
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CAN总线协议
控制器局域网总线(CAN,Controller Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线来传输信号,是世界上应用最广泛的现场总线之一。
CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信,以此取代昂贵而笨重的配电线束。
该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。
CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。
CAN总线发展
控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。
是由德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。
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50kbit/s的数据传输速率。
CAN总线的工作原理
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。
[1]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。
CAN总线在空闲(没有节点传输报文)时是一直处于隐性状态。
当有节点传输报文时显性覆盖隐性,由于CAN总线是一种串行总线,也就是说报文是一位一位的传输的,而且是数字信号(0和1),1代表隐性,0代表显性。
在传送报文的过程中是显隐交替的,就像二进制数字0101001等,这样就能把信息发送出去,而总线空闲的时候是一直处于隐性的。
CAN总线特征
(1)报文(Message)总线上的数据以不同报文格式发送,但长度受到限制。
当总线空闲时,任何一个网络上的节点都可以发送报文。
(2)信息路由(Information Routing)在CAN中,节点不使用任何关于系统配置的报文,比如站地址,由接收节点根据报文本身特征判断是否接收这帧信息。
因此系统扩展时,不用对应用层以及任何节点的软件和硬件作改变,可以直接在CAN中增加节点。
(3)标识符(Identifier) 要传送的报文有特征标识符(是数据帧和远程帧的一个域),它给出的不是目标节点地址,而是这个报文本身的特征。
信息以广播方式在网络上发送,所有节点都可以接收到。
节点通过标识符判定是否接收这帧信息。
(4)数据一致性应确保报文在CAN里同时被所有节点接收或同时不接收,这是配合错误处理和再同步功能实现的。
(5)位传输速率不同的CAN系统速度不同,但在一个给定的系统里,位传输速率是唯一的,并且是固定的。
(6)优先权由发送数据的报文中的标识符决定报文占用总线的优先权。
标识符越小,优先权越高。
(7)远程数据请求(Remote Data Request) 通过发送远程帧,需要数据的节点请求另一节点发送相应的数据。
回应节点传送的数据帧与请求数据的远程帧由相同的标识符命名。
(8)仲裁(Arbitration) 只要总线空闲,任何节点都可以向总线发送报文。
如果有两个或两个以上的节点同时发送报文,就会引起总线访问碰撞。
通过使用标识符的逐位仲裁可以解决这个碰撞。
仲裁的机制确保了报文和时间均不损失。
当具有相同标识符的数据帧和远程帧同时发送时,数据帧优先于远程帧。
在仲裁期间,每一个发送器都对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较。
如果电平相同,则这个单元可以继续发送,如果发送的是“隐性”电平而监视到的是“显性”电平,那么这个单元就失去了仲裁,必须退出发送状态。
(9)总线状态总线有“显性”和“隐性”两个状态,“显性”对应逻辑“0”,“隐性”对应逻辑“1”。
“显性”状态和“隐性”状态与为“显性”状态,所以两个节点同时分别发送“0”和“1”时,总线上呈现“0”。
CAN总线采用二进制不归零(NRZ)编码方式,所以总线上不是“0”,就是“1”。
但是CAN协议并没有具体定义这两种状态的具体实现方式。
(10)故障界定(Confinement) CAN节点能区分瞬时扰动引起的故障和永久性故障。
故障节点会被关闭。
(11)应答接收节点对正确接收的报文给出应答,对不一致报文进行标记。
(12)CAN通讯距离最大是10公里(设速率为5Kbps),或最大通信速率为1Mbps(设通信距离为40米)。
(13)CAN总线上的节点数可达110个。
通信介质可在双绞线,同轴电缆,光纤中选择。
(14)报文是短帧结构,短的传送时间使其受干扰概率低,CAN有很好的校验机制,这些都保证了CAN通信的可靠性。
CAN总线的特点
(1)具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点;
(2)采用双线串行通信方式,检错能力强,可在高噪声干扰环境中工作;
(3)具有优先权和仲裁功能,多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上,形成多主机局部网络;
(4)可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;
(5)可靠的错误处理和检错机制;
(6)发送的信息遭到破坏后,可自动重发;
(7)节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;
(8)报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。