CAN总线技术
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（Controller Area Network）总线技术是一种广泛应用于汽车电子控制系统中的网络通信协议和物理层传输标准。
它为汽车电子系统中的各个节点提供了一种高效可靠的通信方式，实现了不同功能模块之间的数据交换和共享。
CAN总线技术的优点主要体现在以下几个方面：1. 高可靠性：CAN总线技术采用了差分传输方式，使其对于干扰和噪声具有很高的抗干扰能力，能够保证数据的可靠传输。
而且CAN总线系统中的节点之间采用了主-从结构，当某个节点出现故障时，不会影响整个系统的正常运行。
2. 高带宽：CAN总线技术的通信速率可以达到1 Mbps，能够满足汽车电子系统中各个模块对于数据传输的需求，保证数据的及时性和准确性。
3. 灵活可扩展：CAN总线技术的拓扑结构灵活，可以支持线性、环形和星型等多种拓扑结构，并且可以通过添加节点的方式来扩展系统的功能和性能。
根据CAN总线技术的特点，可以将其应用于车载网络、引擎控制单元、制动系统、座椅控制系统等多个汽车电子控制系统中。
例如在车载网络中，通过CAN总线技术可以实现音频、视频、导航和通信等多种功能模块之间的数据交换和共享；在引擎控制单元中，通过CAN总线技术可以实现引擎的控制和监测，提高燃油的利用率和排放的减少；在制动系统中，通过CAN总线技术可以实现刹车踏板和制动器之间的信息传输和控制，提高刹车的精确性和安全性；在座椅控制系统中，通过CAN总线技术可以实现座椅的调节和记忆功能，提高驾驶乘坐的舒适性。
虽然CAN总线技术在汽车电子控制系统中应用广泛，但也存在一些常见的故障情况，如通信中断、节点失效以及总线冲突等。
对于这些故障，可以通过以下几个步骤来进行分析和解决：1. 检查总线连接：首先需要检查CAN总线的物理连接是否正常，包括连接器和线束的接触是否良好，线束是否有损坏等。
2. 检查节点通信：通过工具设备检测各个节点的通信状态，查看是否有节点无法正常发送或接收数据的情况。
CAN总线简介(2024版)
驱动系统的高速CAN
• 驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器 （ECU）、ABS控制器、安全气囊控制器、 组合仪表等等，它们的基本特征相同，都是 控制与汽车行驶直接相关的系统。
倍。这种传统布线方法不能适应汽车的发展。CAN总线可有效减少线束，节省空间。
例如某车门-后视镜、摇窗机、门锁控制等的传统布线需要20-30 根，应用总线 CAN 则
只需要 2 根。（3）关联控制在一定事故下，需要对各ECU进行关联控制，而这是传统
汽车控制方法难以完成的表1 汽车部分电控单元数据发送、接受情况
• （5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。
• （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。
可靠性高：传输故障（不论是由内部还是外部引起 的）应能准确识别出来 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 数据密度大：所有控制单元在任一瞬时的信息状态 均相同，这样就使得两控制单元之间不会有数据偏 差。如果系统的某一处有故障，那么总线上所有连 接的元件都会得到通知。 数据传输快：连成网络的各元件之间的数据交换速 率必须很快，这样才能满足实时要求。
• （2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满 足不同的实时要求。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的飞速发展，汽车CAN总线技术的应用越来越广泛。
CAN总线技术是一种用于控制汽车电子系统的通讯协议，它可以让各个汽车电子模块之间进行数据交换，从而实现汽车各种功能的协调与控制。
由于汽车CAN总线系统复杂，故障问题也较为常见。
本文将就汽车CAN总线技术及故障分析进行详细介绍。
一、汽车CAN总线技术概述CAN总线是Controller Area Network的缩写，即控制器局域网络。
它是一种用于控制设备之间通讯的串行总线标准。
CAN总线技术最早由德国的Bosch公司在1986年提出，从此以后就迅速发展并得到广泛应用，成为了现代汽车电子系统的核心通讯技术之一。
CAN总线技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 高可靠性：CAN总线系统采用了差分信号传输以及位优先和消息权限等机制，保证了通讯的可靠性和稳定性。
2. 高速传输：CAN总线系统可实现高速数据传输，满足了现代汽车电子系统对于大数据处理和快速响应的需求。
3. 灵活性：CAN总线系统采用多主机通讯结构，可以实现多个设备之间的并行通讯，从而提高了系统的灵活性和通讯效率。
4. 简化布线：CAN总线系统可以通过一根双绞线连接各个控制器，减少了布线的复杂性和成本。
在现代汽车中，CAN总线系统主要分为两种类型：CAN高速总线和CAN低速总线。
CAN高速总线主要用于发动机控制、变速器控制、刹车系统等对实时性要求较高的控制模块之间的通讯；而CAN低速总线主要用于车门控制、座椅控制、仪表盘等对实时性要求不高的控制模块之间的通讯。
1. CAN总线通讯中断故障CAN总线通讯中断可能是由于CAN控制器硬件故障、CAN总线信号线路断路、接触不良引起的。
当汽车CAN总线通讯中断时，会导致汽车各个控制模块之间无法正常通讯，从而出现各种各样的故障表现，例如ABS系统故障、发动机无法启动等。
解决方法：使用诊断仪对CAN总线进行检测，查找故障的具体位置。
CAN总线技术介绍
CAN总线技术介绍
CAN总线技术，也被称为Controller Area Network(CAN)，是一种广泛使用的低层次的工业总线，是一种高效的低成本高性能的汽车总线。
主要应用于车辆对信息和控制来说非常重要的多个电子设备之间的连接，用于传输信息，控制信号和多媒体信号等。
是一种以多路复用网络技术技术为基础，可以实现节点间信息和控制的互连网络，这种网络经常被用来实现车辆各组件之间的联动，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。
CAN总线技术也是一种多路复用网络技术，它在不同类型的节点之间传输信号和控制信号，实现节点之间互连，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。
CAN总线采用两线总线结构，通信线缆一般采用双绞线、单绞线或者光纤。
它的通信特性具有低延时、高速率、低成本、可靠性高等优点，可以满足现代车辆对节能、安全、可靠性要求。
（1）硬件：包括CAN总线收发器（Transceiver）、CAN总线线缆（Cable）及CAN总线连接线（Connector）。
（2）软件：主要是CAN 控制器（Controller）和CAN驱动软件（Driver）。
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，广泛应用于汽车、工业控制和其他领域。
CAN的工作原理是通过差分信号传输数据，实现高速、可靠的通信。
本文将从CAN的基本原理、数据传输、错误处理、帧格式和应用领域等方面进行详细介绍。
一、CAN的基本原理1.1 CAN总线结构：CAN总线由两根信号线组成，分别是CAN_H和CAN_L，通过这两根信号线进行数据传输。
1.2 差分信号传输：CAN使用差分信号传输数据，即在CAN_H和CAN_L之间传输相反的信号，以减少干扰和提高抗干扰能力。
1.3 环状拓扑结构：CAN总线采用环状拓扑结构，所有节点通过总线连接在一起，实现节点之间的通信。
二、数据传输2.1 帧格式：CAN数据传输采用帧格式，包括起始位、帧类型、数据段、CRC 校验和结束位等字段。
2.2 传输速率：CAN总线的传输速率通常为1Mbps，根据实际需求可调整传输速率。
2.3 数据传输方式：CAN支持两种数据传输方式，分别是标准帧和扩展帧，用于传输不同长度的数据。
三、错误处理3.1 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测和纠正能力，能够检测出传输过程中的错误，并进行相应处理。
3.2 错误标识：CAN在传输过程中会生成错误标识，用于标识出错的节点和错误类型，以便及时处理。
3.3 错误处理机制：CAN采用重发机制和错误帧处理机制，确保数据传输的可靠性和稳定性。
四、帧格式4.1 标准帧：标准帧包括11位标识符，用于传输短数据，适合于实时性要求不高的应用场景。
4.2 扩展帧：扩展帧包括29位标识符，用于传输长数据，适合于实时性要求高的应用场景。
4.3 过滤机制：CAN支持过滤机制，可以根据标识符过滤接收的数据，提高数据传输的效率和准确性。
五、应用领域5.1 汽车行业：CAN在汽车行业广泛应用，用于车载电子系统之间的通信，如发动机控制、仪表盘显示、车载娱乐系统等。
5.2 工业控制：CAN在工业控制领域被广泛应用，用于PLC、传感器、执行器等设备之间的通信，实现自动化生产。
CAN总线技术PPT课件
主控制 器
接口 管理 逻辑
发送 缓冲
器
CAN
核心 模块
接
验收
收
滤波器
FIF
O
CAN收发 器
CAN BUS
图10.16 SJA1000 控制器结构图
21
CAN核心模块：根据CAN规范控制CAN帧的发送和接收。收到一个 报文时，CAN核心模块将串行位流转换成用于的并行数据，发送一 个报文时则相反。
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2 PeliCAN模式：是新的操作模式。它能够处理所有 CAN2.0B规范的帧类型。而且它还提供一些增强功能，使 SJA1000能应用于更宽的领域。
工作模式通过时钟分频寄存器中的CAN模式位来选择，复 位时默认模式是Basic CAN模式。
SJA1000控制器结构
SJA1000控制器可以分为CAN核心模块、接口管理逻辑、 发送缓冲器、验收滤波器、接收FIFO等五个功能模块， SJA1000控制器结构图如图9.16所示。由主控制器进行管理控 制、将欲收发的信息（报文），转换为CAN规范的CAN帧，通 过CAN收发器，在CAN BUS上交换信息。
在进行数据传送时，发出报文的单元成为 该报文的发送器。
该单元在总线空闲或丢失仲裁前始终为发 送器。
如果一个单元不是报文发送器，并且总线 不处于空闲状态，则该单元就是接收器。
16
构成一帧的帧起始、仲裁场、控制场、数据 场和CRC序列均借助位填充规则进行编码。
当发送器在发送的位流中检测到5位连续的 相同数值时，将自动地在实际发送的位流中 插入一个补码位。
层和数据链路层。
5
物理层： 物理信令（PLS，Physical Signalling） 物理媒体附件（PMA，Physical Medium Attachment） 媒体接口（MDI，Medium Dependent Interface）
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的不断发展，CAN总线技术已经成为了现代汽车电子系统的核心之一。
CAN总线技术的出现，不仅使汽车电子系统的通讯更加快速和可靠，同时也提升了汽车电子系统的整体稳定性和可靠性。
本文将对汽车CAN总线技术进行介绍，同时也会对CAN总线技术常见的故障进行分析和解决方法进行探讨。
一、汽车CAN总线技术简介1.1 CAN总线技术的概念CAN(Controller Area Network)总线技术是一种串行数据通信协议，是由德国Bosch公司在上世纪80年代提出的一种用于现代汽车电子系统中的通讯技术。
1.2 CAN总线技术的特点CAN总线技术采用串行通信方式，能够通过两根通信线实现多个控制单元之间的通讯，从而降低了汽车电子系统的布线复杂度和成本。
CAN总线技术具有高速通讯、抗干扰能力强、可靠性高等特点，极大地提升了汽车电子系统的整体性能。
1.3 CAN总线技术的应用CAN总线技术在现代汽车电子系统中得到了广泛的应用，它可以用于发动机控制单元、变速器控制单元、车身控制单元、空调控制单元等各种控制单元之间的通讯，使得这些控制单元能够相互之间进行数据交换和共享，从而协调各个系统的运行状态，提升汽车整体性能。
1.4 CAN总线技术的发展趋势随着汽车电子技术的不断发展，CAN总线技术也在不断完善和升级，新一代的CAN总线技术如CAN-FD技术能够实现更高的通讯速率和更大的数据传输容量，满足了汽车电子系统对数据通讯的更高要求。
二、汽车CAN总线技术的常见故障及解决方法2.1 CAN总线通讯故障CAN总线通讯故障是汽车CAN总线技术中比较常见的故障之一，通常表现为汽车的仪表显示异常、发动机无法启动、变速器无法换挡等故障现象。
这些故障可能是由于CAN总线通讯线路断开、控制单元损坏、通讯速率不匹配等原因造成的。
解决方法:- 检查CAN总线通讯线路是否正常连接，包括主电器连接和地线连接是否良好；- 对CAN总线通讯速率进行调校，确保各个控制单元的通讯速率相匹配；- 对CAN总线控制单元进行检测，确认是否存在故障单元，并进行更换或维修。
CAN总线详细教程精心编制
CAN总线布置、构造和基本特点
考虑到信号旳反复率及产生出旳数据量，CAN总线系统分为 三个专门旳系统
• CAN驱动总线（高速），500Kbit/s，可基本满足实时要求。 • CAN舒适总线（低速），100 Kbit/s，用于对时间要求不高 旳情况。 • CAN“infotainment”总线（低速），100Kbit/s，用于对 时间要求不高旳情况。
Canbus旳收发器如图所示，使用一种电路进行控制，这么也就 是说控制单元在某一时间段只能进行发送或接受一项功能。 逻辑“1”：全部控制器旳开关断开；总线电平为5Vor3.5V； Canbus未通讯。 逻辑“0”：某一控制器闭合；总线电平为0伏； Canbus进行通
所以总线导线上就会出现两种状态： 状态1： 截止状态，晶体管截止（开关未接合） 无源： 总线电平=1，电阻高
◆ 基于CAN旳应用层协议应用较通用旳有两种：DeviceNet（适合于工厂底层自动 化） 和 CANopen（适合于机械控制旳嵌入式应用）。 ◆ 任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会（ODVA）获得DeviceNet规范。 购买者将得到无限制旳、真正免费旳开发DeviceNet产品旳授权。 ◆ DeviceNet自2023年被确立为中国国家原则以来，已在冶金、电力、水处理、乳
汽车电子技术发展旳特点：
汽车电子控制技术从单一旳控制逐渐发展到 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旳各个构 成部分，如制动防抱死系统、自动变速系统、 信息显示系统等。技术旳分类：
单独控制系统：由一种电子控制单元（ECU）控制 一种工作装置或系统旳电子控制系统，如发动机控 制系统、自动变速器等。
求
总之，使用汽车网络不但能够降低线束，而且 能够提升各控制系统旳运营可靠性，降低冗余 旳传感器及相应旳软硬件配置，实现各子系统 之间旳资源共享，便于集中实现各子系统旳在 线故障诊疗。
单片机中的CAN总线技术与应用
单片机中的CAN总线技术与应用在现代工业控制领域中，单片机已经成为了不可或缺的一部分。
而在单片机的通信领域中，CAN总线技术正逐渐崭露头角，广泛应用于工业控制系统中。
本文将探讨CAN总线技术的基本原理，以及其在单片机中的应用。
一、CAN总线技术的基本原理CAN（Controller Area Network）总线技术是一种现场总线协议，最早由德国Bosch公司在20世纪80年代初开发。
它采用串行通信方式，在数据链路层采用非归零码（NRZ）来传输数据。
CAN总线技术拥有以下几个基本原理：1. 硬件结构CAN总线技术采用两线制结构，即CANH（高电平）和CANL （低电平），通过差分信号传输方式来实现数据传输。
这种结构可以有效降低传输过程中的电磁干扰，提高通信的可靠性。
2. 数据帧格式CAN总线技术中的数据帧由两部分组成：标识符（Identifier）和数据域（Data Field）。
标识符用于标识数据的类型和发送方或接收方的信息，数据域用于传输具体的数据。
此外，还包括控制域（Control Field）和CRC（循环冗余校验）域，用于实现数据的控制和校验。
3. 通信协议CAN总线技术采用基于事件的通信协议，即消息传递的方式。
在总线上，多个节点可以同时发送消息，总线上的节点根据标识符来判断是否接收此消息。
同时，CAN总线技术还支持优先级机制，可以根据消息的优先级来处理多个消息的冲突。
二、CAN总线技术在单片机中的应用CAN总线技术在单片机中广泛应用于工业控制系统以及汽车电子领域。
以下是CAN总线技术在单片机中的几个典型应用：1. 工业自动化控制在工业领域中，CAN总线技术可以用于实现各个控制节点之间的通信。
通过CAN总线，不同的控制节点可以实时地传输数据和控制指令，实现对工业设备的集中控制和监测。
同时，CAN总线技术还可以实现故障报警和数据采集等功能，提高工业自动化的效率和可靠性。
2. 汽车电子控制CAN总线技术在汽车电子领域中的应用非常广泛。
单片机系统中的CAN总线接口技术讲解与实现
单片机系统中的CAN总线接口技术讲解与实现近年来，CAN总线接口技术在单片机系统中得到了广泛的应用。
CAN （Controller Area Network）总线是一种高速、实时性强的串行通信协议，特别适用于汽车电子、工业控制、机器人控制等领域。
它具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性好等优点，成为了单片机系统中常用的通信方式之一。
CAN总线接口技术的讲解：1. CAN总线基本原理:CAN总线由两根不同的线组成，分别是CAN_H和CAN_L线。
CAN_H线的电位高表示发生器状态，而CAN_L线的电位高则表示终端器状态。
CAN总线采用差分传输的方式，通过CAN_H和CAN_L线之间的差值来进行数据传输。
这种差分传输的方式不仅能够提高传输速率，而且能够抵抗电磁干扰。
2. CAN总线通信基本过程:CAN总线通信基本过程包括初始化、发送数据、接收数据和错误处理四个阶段。
在初始化阶段，需要配置CAN控制器和滤波器。
发送数据阶段中，发送节点将数据帧封装成CAN消息，并通过CAN总线发送给接收节点。
接收数据阶段中，接收节点监听CAN总线并接收数据帧。
错误处理阶段中，控制器会监测错误，并尽可能提供错误处理策略。
3. CAN帧结构:CAN总线传输的数据帧由四个部分组成：帧起始位（SOF），帧类型位（Control Field），数据域和校验码。
其中，帧起始位用于同步接收节点，帧类型位则用于指示数据帧或者远程帧。
数据域中存放了传输的具体数据，校验码用于检测数据的正确性。
4. CAN总线速率选择:CAN总线可以根据实际需求选择不同的传输速率。
常见的CAN总线速率有125kbps、250kbps、500kbps和1Mbps等。
选择合适的传输速率可以提高CAN总线系统的性能，但也会受到物理层限制。
CAN总线接口技术的实现：1. 硬件设计:实现CAN总线接口首先需要选择合适的单片机芯片，该芯片需要具备CAN控制器的功能。
接着，需要连接CAN控制器的引脚与CAN总线上的CAN_H和CAN_L线。
CAN总线技术简介
CAN总线技术简介河北交通职业技术学院 韩亚平 高红宾 一、什么是CAN总线?CAN总线又称作汽车总线,其全称为“控制器局域网(CAN-Contro ller A rea N etw o rk)”,是德国Bo sch公司为解决现代汽车中众多的电控单元(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。
CAN总线在诸多汽车总线中有着很重要的地位,现已成为汽车总线的代名词,已成为汽车是否数字化的一个重要标志。
现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多,如电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(A SR)、废气再循环控制系统、巡航控制系统(A CC)、防盗系统和车载多媒体系统等等。
这些系统之间,系统和汽车的显示仪表之间,系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换,如此巨大的数据交换量,如仍然采用传统数据交换的方法,即用导线进行点对点的连接的传输方式将是难以想象的。
据统计,如采用传统布线方式,一个中级轿车就需要导线插头300个左右,插针总数将达到2000个左右,导线总长超过1.6km,不但装配复杂而且故障率会很高。
因此,用串行数据传输系统取而代之就成为必然的选择。
数据在串联总线上可以一个接一个的传送,所有参加CAN 总线的分系统都可以通过其控制单元上的CAN总线接口进行数据的发送和接收,CAN总线是一个多路传输系统,当某一单元出现故障时不会影响其他单元的工作,CAN总线对不同数据的传输速率不一样,对发动机电控系统和ABS等实时控制用数据实施高速传输,速率为125K波特～1M波特,对车身调节系统(如空调)的数据实施低速传输,传输速率在10～125K波特,其他如多媒体系统和诊断系统则为中速传输,速率在两者之间,这样的区分提高了总线的传输效率。
二、CAN总线技术的优点1、数据共享减少了数据的重复处理,节省了成本。
例如,在传统的布线形式中,自动变速器、空气悬架、巡航定速控制等都会用到车速数据,结果这些电控单元内部都有一套车速处理电路,浪费了资源。
can总线技术指标
can总线技术指标Can总线技术指标Can总线技术是一种用于数据通信的串行通信协议，广泛应用于汽车、工业自动化和航空航天等领域。
它具有高可靠性、高实时性和高带宽的特点，被广泛认可和应用。
本文将围绕Can总线技术的三个主要指标展开讨论，分别是通信速率、传输距离和节点数量。
一、通信速率Can总线的通信速率是指在通信过程中的数据传输速度。
根据Can 总线标准，可以分为不同的速率等级，如Can 2.0A、Can 2.0B和Can FD。
其中，Can 2.0A和Can 2.0B的最大通信速率为1Mbps，而Can FD可以达到更高的速率，最高可达到8Mbps。
通信速率的提高可以提高数据传输的效率，对于实时性要求较高的应用场景尤为重要。
二、传输距离Can总线的传输距离是指信号能够传输的最长距离。
Can总线采用差分传输方式，能够有效抵抗噪声的干扰，从而提高信号的传输质量。
根据Can总线标准，Can 2.0A和Can 2.0B的传输距离可达到40m，而Can FD的传输距离则较短，约为20m。
传输距离的限制主要受到信号衰减和噪声的影响，因此在应用中需要根据具体情况进行布线和选择合适的传输介质。
三、节点数量Can总线的节点数量是指在同一条Can总线上可以连接的设备数量。
根据Can总线标准，Can 2.0A和Can 2.0B的最大节点数量为64个，而Can FD则可以支持更多的节点，最多可达到1024个。
节点数量的增加可以扩展系统的功能和应用范围，但同时也增加了总线的负载和通信的复杂度，需要合理规划和设计。
除了以上三个主要指标外，Can总线技术还具有其他一些特点和指标。
例如，Can总线具有很高的抗干扰能力，能够在恶劣的工作环境下稳定可靠地工作；Can总线还支持多主机并行传输，可以实现多个设备之间的高效通信；Can总线还支持优先级和帧过滤等功能，可以根据不同的应用需求进行灵活配置。
Can总线技术在汽车领域得到了广泛的应用，如车载电子控制系统、车身电子系统和安全系统等。
CAN总线技术介绍
CAN总线技术介绍
CAN（Controller Area Network）总线技术是一种广泛应用于汽车、工业控制以及其他领域的网络通信技术。
它的特点是高可靠性、低延迟、高实时性以及简单的物理连接。
CAN总线技术的引入使得系统之间能够快速高效地实现数据传输和通信。
CAN总线技术采用全双工通信方式，允许多个节点同时发送和接收数据。
它使用差分信号传输，可以有效地抵抗电磁干扰，并且可以在非屏蔽双绞线上工作。
CAN总线技术还提供了一种基于事件驱动的通信机制，即只有当数据发生变化时才会传输数据，减少了数据传输的数量，提高了系统的传输效率。
CAN总线技术的特点之一是高实时性。
CAN总线可以在短时间内传输和响应大量的数据，对于实时性要求较高的应用场景非常适用。
例如在汽车电子系统中，引擎控制、制动系统以及新能源车辆的控制等需要及时响应的任务都可以通过CAN总线来实现。
此外，CAN总线技术还具有可靠性较高的特点。
CAN总线采用冗余校验的方式来确保数据的传输过程中没有错误。
其校验方式包括CRC校验和ACK确认，能够对传输的数据进行完整性验证，减少了数据错误的发生。
当出现错误时，CAN总线还具备自动纠错的能力，能够识别出错误的数据帧并进行重新传输。
总之，CAN总线技术是一种成熟、可靠的网络通信技术，广泛应用于汽车、工业控制以及其他各种领域。
它提供了高可靠性、低延迟、高实时性和简单的物理连接等优点，使得系统内部节点之间能够快速高效地实现
数据传输和通信。
CAN总线技术的应用将进一步促进系统的智能化和网络化，为各行业带来更加便利和高效的工作方式。
工业网络与组态技术：CAN总线技术
层
驱动器/接收器特性
媒体接口（MDI）
连接器
CAN协议的分层结构
四、CAN总线的技术规范
…………
Application Layer Data Link Layer Physical Layer
如何将29ID分类 j1939组织架构 协议查找
总线仲裁机制 位填充机制机制 can报文帧结构 报文打包 can总线容错 网络负载率
二、CAN的工作原理
请求发言
发言 优先权
开始发言
帧起始
仲裁
开始发送
一帧报文
发言 反馈 0/1 错误检测
参会人员 信息反馈
结束发言
接收成功 应答
帧结尾
三、CAN总线的网络结构
CAN-bus采用总线网络拓朴结构，在一个网络上至少需要有2个CAN-bus节点 存在。在总线的2个终端，各需要安装1个120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2 个，中间节点就不要求安装120Ω终端电阻。
微处理器 （CPU）
控制寄存器 命令寄存器 状态寄存器 中断寄存器 验收代码寄存器 验收屏蔽寄存器 …… ……
SJA1000 CAN 控制器
CAN总线节点示意图
CAN 收发器
CAN BUS
四、CAN总线的技术规范
CAN只采用了ISO/OSI模型中的物理层和数据链路层
物理层
• 物理信令（PLS，Physical Signalling） • 物理媒体附件（PMA，Physical Medium Attachment） • 媒体接口（MDI，Medium Dependent Interface）
CAN-bus
终端电阻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CANH
CANL
CAN总线技术及应用详细教程
CAN总线技术及应用详细教程CAN总线技术是一种常用的局域网通信技术，特别适用于在工业领域中的实时控制系统中使用。
它具有高速稳定的通信能力和可靠的错误检测与纠正机制，广泛应用于汽车行业、机器人控制、航空航天等领域。
本文将详细介绍CAN总线技术的基本原理、通信方式及应用场景。
首先，我们来了解一下CAN总线技术的基本原理。
CAN总线是一种基于串行通信的网络协议，采用主从结构，由一个主控节点和多个从节点组成。
它采用差分信号进行数据传输，可以抵抗电磁干扰，并且具有较长的通信距离。
CAN总线使用了CSMA/CR（载波监听多址/冲突检测）协议，通过监听总线上的数据进行通信，避免数据冲突。
此外，CAN总线还引入了CRC（循环冗余检测码）校验，用于检测数据传输中的错误，并且具有错误重发功能，提高了通信的可靠性。
其次，我们来了解一下CAN总线的通信方式。
CAN总线通信主要分为两种方式：数据帧传输和远程帧传输。
数据帧传输是指主控节点向从节点发送具体的数据信息，包括数据标识符、数据长度以及实际数据内容。
远程帧传输则是主控节点向从节点发送请求，要求从节点发送特定的数据信息。
在CAN总线上，数据帧和远程帧通过不同的标识符进行区分，以确保数据传输的准确和高效。
最后，我们来了解一下CAN总线的应用场景。
CAN总线技术广泛应用于汽车行业中的车辆电子系统中，如引擎控制单元、制动系统、车身电子等。
它通过CAN总线连接各个子系统，实现数据的高效传输和实时控制。
在机器人控制领域中，CAN总线也被广泛应用，用于连接各个机器人模块，实现协同控制和数据交换。
此外，CAN总线还可以用于航空航天领域中的飞行控制系统、导航系统等。
总结一下，CAN总线技术作为一种高效、可靠的局域网通信技术，具有广泛的应用前景。
它采用差分信号传输，具有较高的抗干扰能力和较长的通信距离。
CAN总线通过CSMA/CR协议和CRC校验，实现了高效的数据传输和可靠的错误检测机制。
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。
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EPS控制装置 ABS/VSA调制器 控制装置 自调巡航控制装置
B-CAN (33.33 kbps)
MICU 防起动遥控 控制装置 温湿控制装置 自动照明/雨传感器 自调前照明控制装置
B-CAN(车身控制 器区域网络)使用 单线方式进行仪表 控制模块、多路控 制器(MICU)与防 起动遥控控制装置 之间的通讯。BCAN通讯速度为 33.33 kbps。
电子设备
多路传输的界面
协议控制器 线路的界面 总线
信息的发送或者接 收
将信息放在帧里面或 总线上帧的发送
者将信息从帧里面取
和接收
出来
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CAN
F-CAN B-CAN
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指南装置
燃油箱 装置
燃油表 发 装送 置
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CAN
网关
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CAN 网关功能
仪表控制模块起网关作用，允许两个系统分享信息资源，仪表控制模块对B-CAN至 F-CAN以及F-CAN至B-CAN之间的信息进行解释。
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CAN
那么什么是CAN呢？其英文的全称为Controller Area Network（控制器区域网络）， 意思是控制单元通过网络交换数据。为了使不同厂家生产的部件能在同一辆汽车上 协调工作，必须制定一个通用的标准。按照ISO（国际标准化组织）的有关标准， CAN的拓扑结构为总线式，因此称为CAN总线。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，故又可将其写成 CAN—BUS，如下面的图—所示。
红
白
粉红
橙 红 淡绿 白
绿
灰
绿
淡蓝
绿
···V···传·AESAE数延电S感CBPR调据迟子MSSS器装 防 控/制P传 偏 预C置 起 制器M输 转 张动 装控插 横 紧控 置制头 向 器制装加 装装置速 置置··控 ·装 ·雨 ·明 ·控/M防 气 自 自 免I装 置 传 控 制候 动 调 提起CU置 感 制 装控 照 前 电动器 装 置制 明 照 话遥置/
电子预紧装置 偏航速率横向加速传感器
自动电话控制装置
K-线路
数据传输插头 HDS
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CAN
F-CAN通信线路 虚线表示 A-34 白 CAN H 高电平 A-33 红 CAN L 低电平
蓄电池
发动机盖下保险/继电器盒
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CAN
数据总线技术的产生
什么是数据总线呢？所谓数据总线是指在一条数据线上传递的信号，可以被 多个系统共同享用，其优点是：最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资 源。例如：常见的计算机键盘有104位按键，通过按下这些键后，可以发出100多种 不同的指令，但键盘与主机之间的数据连接线却只有7根，键盘正是依靠这7根数据 连接线上不同的电平组合（编码信号）来传递信号的。如果将这种方式应用在汽车 电气系统上，就可以大大简化目前的汽车电路。也就是说，可以通过不同的编码信 号来表示不同的开关动作和信号解码，根据指令接通或断开对应的用电设备（例如： 前照灯、刮水器、电动座椅等）。这样就可将过去一线一用的专线制，一改成为一 线多用制，从而大大减少了汽车上电线的数量，缩小了线束的直径。当然，数据总 线还将计算机技术融入整个汽车的各个系统之中，这将会加速汽车智能化的发展。
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CAN
多路控制器(MICU) (配备内置仪表板下保险/继电器盒内)
外
内
部部图ຫໍສະໝຸດ 图片片东风本田汽车有限公司 DONGFENG HONDA AUTOMOBILE CO.,LTD.
系统原理
输入 输出
CAN
计算控制器
橙 白
仪表板下保险/继电器盒 蓝
仪表控制模块
点火开关
黄橙
CHME
危险报警开关 紫
转速表 车速表 F-CAN收发器 B－CAN收发器
安全指示 灯(LED) 闪烁电路
安全指示灯 (LED)
变光电路
开/关 5V
电源电路/控制器区网络控制器
危指险示报灯警(LED)
5V控制 电路
跳闸/ 重新 设 开置 关
B-CAN通信线路 虚线表示 A-20 粉红
20世纪90年代以来，汽车上装用的车载计算机（电子控制单元或称动力控 制模块）越来越多。例如：ECU（PCM）、ABS、SRS、PW（电动门窗）、AS（主 动悬架）等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，将会使车载计算机（电 子控制器）的数量与日俱增。因此，一种新的概念：汽车电子控制器区域网络CAN 的概念也就应运而生。
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完
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CAN
本田汽车CAN控制器局域网
名词介绍
多路传输 多路传输利用联网的车身ECU 对部分车身电气系统及其功能进行控制。 控制器局域网（CAN） B-CAN 和F-CAN 是两种CAN 类型，它们之间的区别就在于串行数据通信的速 度上。 K 线路 K 线路借助DLC，实现车辆的ECU 与车外诊断工具之间的数据共享。 网关 网关用于对串行数据通信的不同传输速度和和传输协议进行转换。
CAN
仪表控制模块
F-CAN（快速控制 器区域网络）使用 双线方式进行仪表 控制模块、SRS装 置、ECM\PCM、 EPS控制装置与 ABS\VSA调制器控 制装置之间的通信。 F-CAN通信速度为 500kbps。
F-CAN (500 kbps)
CAN H CAN L B-CAN
SRS装置
ECM/PCM
据有关方面统计表明，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其电线的使 用长度可达2km，电气节点高达1500个。而且该数字大约每10年增长1倍，从而加剧 了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。
在通常情况下，线束都装在看不到的地方（如地毯下等），一旦线束中除 了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难。此外，每个车型的线束都不一样， 每种车都要单独设计，从而增加了设计和试制的难度。有时需要替代某个落后或失 效的电气元件，需要增加几根线，但因无法加装到原线束中，只能从外面加线，致 使线路更加凌乱。所以，无论从材料成本还是从工作效率来看，传统布线法已经不 能适应现代汽车发展的需要。如果将电子技术应用于汽车布线的多路总线传输技术 中，将能够很好地解决上述的矛盾。
CAN（控制器局域网） 介绍
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CAN
背景说明
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CAN
汽车常规布线法的缺陷
随着现代科技的飞速发展，汽车装备日趋完善，车辆上装备的电气设备也 愈来愈多。从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向、悬挂系统控制到 安全保障系统、组合仪表报警系统、音像显示系统、通信联络系统及卫星定位系统， 从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成一个既复杂又庞 大的系统，并且所有这些系统均集中在驾驶室内控制。如果按照常规点到点间的布 线法，则整个汽车的布线将十分复杂、凌乱，不仅重量增加、成本提高，而且维修 起来也很不方便。尤其是在中高档轿车中，传统的布线方式不仅增加了布线的复杂 程度，而且布线所需的铜线也将成倍的增加。
多路控制器(MICU)具备睡眠功能，如不能控制系统，可进入断电模式。
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CAN
多路控制器(MICU)控制下列电路的功能：
• 车内灯控制(阅读灯、车顶灯与点火钥匙灯) • 车外灯控制 • 喇叭 • 互锁系统 • 遥控门锁 • 电动车门锁 • 安全报警 • 转向信号/危险报警闪烁灯 • 雨刷/清洗器 • 昼间运行灯(KS车型) • 超锁定(KE车型) • 超声波系统 • 电动车窗计时器 • 防起动系统(IMOES 电路) *：配备天窗/遮阳板
系统 多路控制装置 车载诊断系统 自诊断 车内灯 睡眠功能
多路控制器(MICU)控制功能索引
功能 将开关信号输入信号发送至输入多路控制器(MICU)，并发送输出信息。多路控制器(MICU)控制ECU电气荷载与基于接收 B-CAN信息的通讯。 多路控制器(MICU)具备网关功能，将多路控制器(MICU)的内部诊断结果和B-CAN相关ECU诊断结果发送至HDS。 输入自诊断模式，诊断多路控制器(MICU)的输入与通讯。测试模式1诊断多路控制器(MICU)和与B-CAN连接的装置之间的 通讯，测试模式2检查连接至多路控制器(MICU)的开关输入。 多路控制器(MICU)根据相关开关信息与/或B-CAN相关信息，对车内灯的开(ON)、关(OFF)以及变光进行控制。
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