通信基础以及汽车总线技术概述
汽车总线概述
一、汽车总线概述1．汽车总线技术的发展随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统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，使汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。
另外，随着近年来ITS的发展，以3G（GPS、GIS和GSM）为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。
从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。
据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000米，电气节点达1500个，而且，根据统计，该数字大约每十年增长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。
无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。
下图1、图2分别为相同节点的传统点对点通讯方式和使用CAN 总线的通讯方式，从图可以直观地比较线束的变化（图中节点之间的连线仅表示节点间存在的信息交换，并不代表线束的多少）。
600)this.width=600" 图1传统的节点通讯方式600)this.width=600" 图2CAN总线通讯方式电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统（ABS）、防滑控制系统（ASR）、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。
为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。
但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。
这就要求其数据交换网是基于优先劝竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN 总线正是为满足这些要求而设计的。
美国汽车工程师协会（SAE）车辆网络委员会根据标准SAEJ2057将汽车数据传输网划分为A、B、C三类，为了直观地说明其网络划分，这里图3表示。
600)this.width=600" 从通讯速度角度分析，随着车载多媒体和办公设备在车辆应用方面的快速发展，一种新型总线——IDB已经出现，世界各大汽车生产商对此非常关注，纷纷出台相应的研究计划。
汽车CAN总线技术简单介绍
汽车CAN总线技术简单介绍CAN总线技术是一种用于汽车系统间通信的串行总线标准。
它最早由德国Bosch公司于1986年引入，现已成为各种车辆的标准通信接口。
CAN总线技术以其高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性等优点而受到广泛应用。
CAN总线技术采用串行通信方式，可以连接多个控制设备和传感器，实现车辆内各个电子控制单元(ECU)之间的数据交换。
CAN总线的主要特点是多主结构、分时共享和通信优先级控制。
在CAN总线技术中，每个ECU都被称为一个节点，节点之间通过双线（CAN_High和CAN_Low）进行通信。
CAN总线采用差分通信方式，即CAN_High与CAN_Low之间的电压差是数据传输的信号，这种方式使得CAN总线在工作距离较长时仍能保持良好的信号质量。
CAN总线技术中，节点之间的通信采用帧的形式。
CAN帧包括了ID（标识符）、数据段和帧检验序列（CRC校验）。
ID用于标识CAN帧的优先级和内容，数据段用于存储实际数据，CRC校验用于验证数据的完整性。
CAN总线技术支持两种通信模式：广播模式和点对点模式。
广播模式是指当一个节点发送了一帧数据后，其他节点都可以接收到该帧数据。
点对点模式则是指只有特定的节点才能接收到一些节点发送的数据帧。
CAN总线技术可以实现高速的数据传输，其传输速率可以达到1Mbps或更高。
此外，CAN总线支持实时数据传输，可以满足复杂的控制系统对低延迟的要求。
CAN总线技术的另一个优点是可靠性。
由于CAN总线采用了冲突检测和错误检测机制，能够及时发现和纠正数据传输中的错误。
当多个节点同时发送数据时，CAN总线会自动检测到冲突，并采用非破坏性的方式将发送冲突的帧标记为错误帧，从而保证数据传输的可靠性。
此外，CAN总线技术还具有良好的可扩展性。
对于需要添加新的传感器或控制设备的系统，只需添加新的节点并连接到CAN总线上即可实现数据交换，而无需进行其他的复杂改动。
总之，CAN总线技术是一种高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性的汽车系统间通信标准。
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
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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
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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。
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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。
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。
汽车总线应用技术
用于悬挂控制、制动控制 等。
车身系统
用于车门控制、座椅控制 等。
动力系统
用于发动机控制、变速器 控制等。
信息娱乐系统
用于音响控制、导航控制 等。
02
汽车总线技术分类与比较
CAN总线
定义
CAN总线是一种串行通信协议， 主要用于汽车内部传感器和执行
器之间的通信。
特点
CAN总线具有高可靠性和实时性， 支持分布式控制，广泛应用于汽车 发动机、底盘和车身控制等系统。
接口设计
接口设计是指设备与总线之间的连接 方式和接口规范，包括物理接口和电 气接口。接口设计需要考虑设备的数 量、分布和功能等因素。
总线软件与开发工具
总线软件
总线软件是汽车总线应用技术的软件 基础，包括驱动程序、应用程序等。 总线软件的设计需要考虑软件的稳定 性、可靠性和可维护性等因素。
开发工具
开发工具是指用于开发和应用汽车总 线技术的工具和软件，包括仿真工具 、调试工具、测试工具等。开发工具 的设计需要考虑开发效率、易用性和 可扩展性等因素。
总结词
娱乐系统的总线应用提供了丰富的多媒体功能和便利的人机交互界面。
详细描述
通过总线技术，汽车娱乐系统能够实现音频和视频的播放、导航功能的集成以及各种智能设备的连接 。这使得驾驶者和乘客在车内能够享受到丰富的多媒体功能，同时也有利于提高驾驶的安全性和便利 性。
05
汽车总线技术发展趋势与挑战
汽车总线技术发展趋势
无线化
随着无线通信技术的发展，未来汽车总线技术将向无线化方向发 展，以减少线束的使用和降低布线成本。
高速化
为了满足大量数据传输的需求，未来总线技术将向高速化方向发展 ，提高数据传输效率。
汽车总线技术应用基础
汽车总线技术应用基础汽车总线技术是汽车电子控制系统中的一种通信方式，它通过在汽车电子系统内部建立一条数据通路，实现各个汽车部件之间的信息交换，为车辆提供更加高效、可靠的控制。
总线技术应用基础主要包括总线的种类、总线通信协议及通信方式。
下面我们来一一解析。
首先是总线的种类，常用的汽车总线类型有以下几种：1)CAN总线: 随着车辆电子化和电气化的迅速发展，CAN总线得到了广泛应用。
CAN总线是一种多点广播通信方式，能够实现高速数据传输和多重设备控制。
2)LIN总线: LIN总线业务范围比较窄，主要用于车内一些基础功能模块的控制，例如：车门控制、天窗控制等。
3)FlexRay总线: FlexRay总线是一种用于高端车型的通讯协议，主要用于高速数据传输和驾驶辅助系统。
4)MOST总线: MOST总线是一种音频总线，主要用于高档车辆的娱乐系统。
其次是总线通信协议。
总线通信协议是汽车总线技术中的一个重要部分，常用的总线通信协议包括：1)CAN总线协议: CAN协议定义了多种通信标准和协议，其中ISO15765-4协议是最常用的通信协议，也是汽车电子控制系统中的主流协议，其能够支持高速数据传输。
2)LIN总线协议: LIN协议是一种低速通讯协议，适用于单片机或者其他低计算能力的嵌入式系统，其能够提供精细控制和低功耗。
3)FlexRay总线协议: FlexRay协议是一种高速、高带宽的通讯协议，支持实时数据传输和多重设备控制，适用于高端车型。
最后是总线通信方式，总线通信方式会直接影响到总线通信效率和安全性。
通常总线通信方式有以下几种：1)基于CAN总线的广播通讯方式: 在广播通讯模式下，数据被发送到总线上的所有节点，其中需要的节点才对数据进行接收和处理。
2)基于CAN总线的点对点通讯方式: 在点对点通讯模式下，只有预定的节点才会接收和处理数据，属于一种防止信息泄露的机制。
3)基于CAN总线的混合通讯方式: 混合接入模式包含广播模式和点对点模式两种通讯模式，其中广播模式是在车体总线内的所有模块都接受这些信息，而点对点模式则是确定性和可预测性都非常强，可以用于控制和信号传输。
汽车总线技术介绍综述
CAN的工作原理
CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出， 这时，网上的其它节点处于接收状态。 每个处于接收状态的节点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。可以很容 易地在CAN 总线中加进一些新节点而无需在硬件或软件 上进行修改。
CAN 总 线
CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，可以归 属于工业现场总线的范畴，通常称为CAN bus，即CAN总 线，是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。 CAN 最初出现在汽车工业中，80年代由德国Bosch公司 最先提出。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，减少不断增加的信号线。 与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出 的可靠性、实时性和灵活性，它在汽车领域上的应用最为 广泛，世界上一些著名的汽车制造厂商，都采用了CAN总 线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据 通信。
当然，不是所有的信息传递都要实时同步，例如 Internet上网浏览、GPS导航信息等，这些资料的传 递特性是不定时的短期突增，这类型的传输就不需 要用上前述的同步机制，而可以使用较不讲究时效 性的异步收发，事实上MOST传控网也支持这种传 递方式，更简单地说，MOST同时支持与提供时效 性、同步的串流传输与非时效性、异步的数据传 输。
（4） 可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送
方式接收数据。 （5）直接通信距离最远可达6km（速率10Kbps以下）。 （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长30m）。 （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。 （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。
第2章-汽车总线概述PPT课件
2021
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2.3汽车总线系统的类型和协议标准
2. 3. 2 A类总线系统标准、协议
A类的网络通信大部分采用UART 协议。 A类目前首选的标准是LIN。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。 传输速率最高可达到20kbit/s
2021
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2.3汽车总线系统的类型和协议标准
D类是网络智能数据总线IDB ( Intelligent Data Bus)协 议，主要面向信息、多媒体系统等，根据SAE分类，IDB-C为 低速、IDB-M为高速、IDB-Wireless为无线通信，D类网络 协议的位速率在250 kbit/s-100 Mbit/s
E类网络主要面向乘员的安全系统，应用于车辆被动安全性领域。
数据总线的速度通常用波特率来表示，波特率是每秒千字节数 (kbit/s )。
波特(Baud ):是信号的变化次数或者传输的字位数
2021
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2.2总线系统信息传输及总体构成
并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字节(B/s)来表示 串行通信中，传输速率在基波传输的情况下(不加调制，以 其固有的频率传送)以每秒钟传送的位数(bits )即波特率来 表示。
高速通信的CAN总线标准 安全总线和标准
X-by-Wire总线标准、协议
诊断系统总线标准、协议
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2.3汽车总线系统的类型和协议标准
2. 3. 5 D类总线系统标准、协议
汽车多媒体网络和协议属于D类总线系统，分为三种类型，分 别是低速、高速和无线。
IDB一C 低速用于远程通信、诊断及通用信息传送
总结：在汽车总线上一般不采用调相技术，波特率精确等于比 特率，但它们是两种概念。
第1章 汽车总线系统基础知识
• 比特率是指每秒传输的比特（bit）数。单位为bit/s，也可表示为bps （bit per second），比特率越高，单位时间传送的数据量越大。计 算机中的信息都用二进制的0和1来表示，其中每个0或1被称为一个 位，即bit（位）。大写B表示Byte即字节，1个字节= 8个位，即 1B=8bit。表示文件大小的单位，一般都使用千字节（KB）来表示文 件的大小。
• 接着，美国汽车工程师协会提出了J1850。
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1.1 汽车总线系统概述
• 此后，日本也提出了各种各样的总线系统方案，并且丰田、日产、三 菱、本田及马自达公司都已经处于批量生产阶段，但没有统一为以车 身系统为主的控制方式。
• 而在其他国家，特别是欧洲的厂家则采用CAN，同时发表文章介绍 采用大型CAN网络的车型。由于他们在控制系统上都可以采用CAN ，从而充分地证明了CAN在此领域内的先进性。
• 1. 链路（传输媒体）
• 链路指网络信息输出的媒体，分为有线和无线两种类型，目前汽车上 使用的大多数都是有线网络，通常用于局域网的传输媒体有双绞线、 同轴电缆和光纤。
• 1986 年2 月，Robert Bosch 公司在美国汽车工程师协会（SAE） 汽车工程协会大会上介绍了一种新型的串行总线——CAN 控制器局 域网，那是汽车总线系统CAN 诞生的时刻。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。
• 如图1-4（a）所示，在传统控制电路中，各种控制信号都属于平行关 系，相互之间并没有关联，每个信号都有专属的信号线。因此，如果 需要传输多个信号，就需要多根线进行传输。而在总线系统中采取基 于串行数据总线体系结构，能将各种信号按照内部程序转换为各种数 据后，通过一条线或两条线将信号一个一个通过串行通信方式进行传 输，在其通信线上传送的是“0”和“1”数字信号，如图1-4（b）所 示。A电脑读取4个开关信号状态，将其转换为“0110”的数据传送给 B电脑，B电脑收到后将其解读，即知现在1、4开关断开，2、3开关 接通。
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。
汽车CAN总线基本原理及应用
基于报文的这种协议另外一个好处 2 CAN总线的通信模式
所有节点都会接收到在总线上传送的报文，并在正确接后发出应答确认。
是新的节点可以随时方便
地加入到现有的系统中，而不需对所有节点进行重新编程以便 所有的仲裁判别都不会破坏优先级高的报文信息内容，也不会对其发送产生任何的时延。
三、CAN总线是一种高速的，具备复杂的错误检测和恢复能力的高可靠性强有力的网络
（1）高速性： CAN总线一开始是为汽车工业而设计的，如 果要使这一市场能够接受它，一个能高效处理出错情况的通 讯协议是至关重要的。在发布了版的CAN总线技术规范后， 其最大的通讯速率已经比版提高了8倍，达1M位/秒,在这种 速率下，即便是对时间要求非常关键的参数也可以通过CAN 总线传输而不必担心其时延。
汽车CAN总线基本原理及应用
1、CAN总线简介 2、CAN总线通信模式 3、CAN总线的性能特点 4、CAN总线应用实例
1、CAN总线简介
控制器局域网络（Controller Area Network 简称CAN） 主要用于各种过程（设备）监测及控制。CAN最初是由德国 的Bosch公司为汽车的监测与控制设计的，但由于CAN总线 本身的突出特点，其应用领域目前已不再局限于汽车行业， 而向过程工业、机械工业、机器人、数控机床、医疗器械及 传感器等领域发展。由于其高性能、高可靠性及独特的设计， CAN总线越来越受到人们的重视，国际上已经有很多大公司 的 产 品 采 用 了 这 一 技 术 。 CAN 已 经 形 成 国 际 标 准 （ISO11898），并已成为工业数据通信的主流技术之一。
2 CAN总线的通信模式
（2）CAN总线协议有一套完整的差错管理机制 能够自动地检测出这些错误信息，由此保证了被传信
车载网络通信基础知识
车载网络通信基础知识目录一、基础概念 (2)1. 车载网络通信的定义 (3)2. 车载网络通信的重要性 (3)3. 车载网络通信的发展历程 (5)二、基本原理 (6)1. 车载网络通信的协议层次结构 (7)2. 数据传输方式 (9)2.1 串行传输 (11)2.2 并行传输 (12)3. 车载网络通信的拓扑结构 (13)3.1 星型拓扑 (14)3.2 总线拓扑 (16)3.3 环型拓扑 (17)3.4 网状拓扑 (18)三、常用车载网络通信协议 (18)四、车载网络通信设备 (20)1. 车载通信控制器 (21)2. 车载通信接口 (22)3. 车载通信线缆 (23)4. 车载通信设备故障诊断与维修 (25)五、车载网络通信系统的应用 (26)1. 汽车电子控制单元的通信 (28)2. 车辆网络化控制系统 (29)3. 车载信息服务系统 (30)4. 车载导航与娱乐系统 (31)六、未来发展趋势与挑战 (32)1. 车载网络通信技术的创新 (33)2. 车载网络通信的安全性问题 (35)3. 车载网络通信的标准化与互操作性 (36)4. 车载网络通信在智能交通系统中的应用 (37)一、基础概念车载网络通信技术：车载网络通信技术是指在汽车内部，通过各种通信协议和设备，实现车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输和信息交互的技术。
通信协议：通信协议是车载网络通信的基础，它规定了车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输格式、通信速率、可靠性等方面的要求。
车载通信设备：车载通信设备包括车载以太网、车载CAN总线、车载FlexRay总线、WiFi等，它们是实现车载网络通信的关键组件。
车载网络拓扑结构：车载网络拓扑结构是指车辆内部各个系统之间的连接关系和组织方式，常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。
车载网络通信协议栈：车载网络通信协议栈是指为实现车载网络通信而建立的一组层次化的协议，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等。
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。
汽车总线技术简介2
汽车工程学院汽研1302
常用总线
CAN总线
LIN总线
MOST总线
FlexRay总线
一、总线技术的产生
• 加点关键性文字吧
传统的节点通讯方式
1.随着控制单元与传感器的增多，线束会更加复杂 2.故障查找不方便 3.更新原有一电器配件，会使本来很乱的布线更加复杂
总线通讯方式
以上原因催化了新总线FlexRay的研发
加个标题
CAN与FlexRay对比
序号 1 2 3 项目 波特率 通道 拓扑结构 CAN 1Mbps 1ch 总线 FlexRay 10Mbps 2/1ch(optional) 总线和星 22/64个 事件触发+时间触发 11bits
4
6 7
节点
通讯 ID 长度
FlexRay研发的意义与必要性
1.CAN总线按位进行仲裁，所以在较高比特率时，有效数据率最 大为1Mbit/s和带较短分支线的线性总线拓扑使按位仲裁的积极意 义收到限制，迫使在车辆制造中采用不合理的电缆分布。 2.CAN总线是个单信道系统，系统出现故障，整个总线系统不起 作用。 3.采用两信道的CAN系统，缺少同步和可靠实验，由软件进行后 处理，仍存在一些问题。
CAN与LIN的对比
结构组成
LIN总线的应用
1. 虽然目前已有许多种车用电子的传控接口，如LIN Bus、CAN Bus、
FlexRay等，但这些传控接口的传输速率表现，都无法足满车用多媒 体信息的运载传输之需，其中LIN Bus只有20kbps，CAN Bus只有 1Mbps，FlexRay一般而言也只有10Mbps，双线并用才能达20Mbps， 这些都不足以用来传递实时性的多媒体信息。 2 随着车内娱乐系统的发展、传控技术的精进（如：倒车后方视 讯画面），车用电子愈来愈需要使用多媒体式传输，最适合此方面 的传输接口就属MOST。
汽车CAN通讯总线全面解析
汽车CAN通讯总线全面解析一起解读CAN通讯总线：日新月异，随着时代的高速发展，汽车电子技术不断更新，所以我们要通过不断的学习来提高技术水平。
本期我们一起解读汽车CAN 通讯总线，从CAN的由来、原理、设计、应用以及维修，一篇文章全方面解析读懂CAN通讯！CAN通讯总线的由来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。
提出CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号线。
CAN通讯的起源1983年首先由德国的博世BOSCH公司设计了CAN数据总线，越来越多的车辆采用了CAN数据总线，使车上的各个电脑可以被挂接在该总线上都能进行数据交流，形成车载网络系统。
“什么是CAN总线？”汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上，这两条导线就称作数据总线，亦称BUS线。
整个网络则称CAN，CAN是Controller Area Network(控制单元区域网络)的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。
CAN-BUS总线形象介绍：公交车:车辆通讯CAN总线：作一个比喻：总线系统又称作CAN-BUS，其实也是因为它的工作原理与运行中的公共汽车很类似。
其中每个站点相当于一个控制单元，而行驶路线则是CAN总线，CAN总线上传递的是数据，而公共汽车上承载的是乘客。
某个控制单元接收到负责向它发送数据的传感器的信息后，经过分析处理会采取相应措施，并将此信息发送到总线系统上。
这样此信息会在总线系统上进行传递，每个与总线系统连接的控制单元都会接收到此信息，如果此信息对自己有用则会存储下来，如果对其无用，则会进行忽略。
CAN总线的通讯原理：第一种『每项信息都通过各自独立的数据线进行交换』目前在车辆上应用的信息传递形式有两种。
第一种是每项信息都通过各自独立的数据线进行交换。
车辆总线技术发展综述
车辆总线技术发展综述
车辆总线技术是汽车电子化和智能化的重要基础技术之一，它通过统一的数字通信方式，将车载各种电子设备进行联网，实现了车辆控制、信息交换和数据共享。
车辆总线技术的发展历程可分为以下几个阶段：
1、CAN总线：CAN总线是车辆电子控制系统最早应用的总
线技术之一，它可以连接各种车载电子设备，实现数据传输和控制指令的发送。
CAN总线技术广泛应用于汽车制造业，被
大量的车辆控制单元采用，成为车载电子控制系统的主要通讯标准之一。
2、LIN总线：LIN总线是一种低成本、低复杂度的总线技术，主要用于汽车的次要控制系统，如车门控制、转向和仪表盘控制等。
LIN总线通过简单的串行通讯方式，实现了车载电子设
备之间的数据传输和控制。
3、FlexRay总线：FlexRay总线是一种高速、低延迟、嵌入式
实时通讯总线技术。
它广泛应用于高端汽车控制系统，如发动机管理、制动系统和安全系统控制等。
FlexRay总线能够实现
高速数据传输和精确的实时控制，提高了汽车的控制稳定性和安全性。
4、MOST总线：MOST总线是一种多媒体传输总线技术，主
要用于音频和视频传输系统。
它可以连接各种车载多媒体设备，如音响系统、DVD播放器和娱乐系统等，实现高质量的音视
频传输和控制指令的发送。
总的来说，随着汽车电子化和智能化的发展，车辆总线技术不断升级和优化，从最初的CAN总线到LIN、FlexRay和MOST总线，车载电子设备之间的互联和数据共享越来越便利和高效。
汽车行业正在向着更加智能、更加安全、更加便捷的方向迈进。
车载网络2-车用总线技术概述
价格 低，安装维护方便
中，维护方便
高
2.2 几种车用总线通信技术
（3）计算机网络协议及其功能
❖ 在通信中，任何一个作为信息发送或 接收的个体称为通信实体。当两个通 信实体进行通信时，必须按照一定的 约定或规则进行信息交换。
2.2 几种车用总线通信技术
❖ 在两个（或多个）通信实体之间控制信 息交换的规则和约定就是通信协议。一个 通信协议通常对语法、语义和定时三个方 面进行约定。
Bluetooth
Wireless Bus
Low Speed CAN
Arbitration Fault Tolerant, Dual Wire
J1850
Class A
Class B
Class C
Multi-Media
2.1.2 车用总线的分类及发展概况
➢ 汽车工程协会（SAE）将汽车数据传输网 络划分为三类：
2.2 几种车用总线通信技术
发送 接收
单向通道
接收 发送
A
B
➢ 信息可以从A传至B，或从B传至A，所
以通信双方都具有发送器和接收器。
➢ 实现双向通信必须改换信道方向。 ➢ 当A站向B站发送信息时： ➢ 当B站向A站发送信息时：
2.2 几种车用总线通信技术
❖ 全双工通信
➢ 能同时作双向通信。
➢ 与半双工比较，全双工通信效率高， 控制简单，但结构较复杂，成本较高。
如何讲 讲什么
事件发生的顺序、速度 匹配、同步规则等。
2.2 几种车用总线通信技术
❖ 系统中通信控制部分（包括软件和硬件） 的功能，就是根据协议完成通信处理过程， 一般包括数据的拆分与重装、数据标记、 同步处理、错误检测、容错处理、错误信 令以及网络访问控制等。
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。
汽车总线技术应用基础
汽车总线技术应用基础
近年来，汽车总线技术得到了广泛应用，成为现代汽车电子控制系统的重要组成部分。
汽车总线技术能够实现各种电子设备之间的互联互通，并提高汽车电子控制系统的可靠性和安全性。
汽车总线技术应用基础包括以下内容：
1. 汽车总线技术的分类与标准：介绍了常见的汽车总线技术，包括CAN总线、LIN总线、FlexRay总线、MOST总线等，并详细讲解了它们的特点、应用场景和标准。
2. 汽车总线网络拓扑结构：阐述了汽车总线网络的拓扑结构，包括星型、总线型、环型等，以及各种结构的优缺点和适用条件。
3. 汽车总线通信协议：介绍了CAN总线通信协议、LIN总线通信协议、FlexRay总线通信协议等，以及它们的通信原理、数据帧格式和错误处理机制等。
4. 汽车总线系统设计：阐述了汽车总线系统设计的基本原则，包括网络拓扑结构的选择、通信协议的选用、数据传输的速率和数据帧长度的确定等。
5. 汽车总线测试与调试：介绍了汽车总线测试与调试的方法和工具，包括总线分析仪、电脑辅助测试工具、示波器等，以及常见的故障排查方法。
总的来说，掌握汽车总线技术应用基础，对于汽车电子控制系统的开发、测试和维护都是非常重要的。
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《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
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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。
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完成某个功能的系统可以在空间上分布，这现一个功能。
例如车门控制系统。
0110
1001
构中，常见的结构有总线、星形以及环形结构。
A类网络协议的特点
根据这些网络协议目前发展和使用的状况，不难得出结论 ，将来A类网的主流协议将是LIN、TTP/A。
尽管LIN网络目前正处于开发阶段，但是它已经广泛地被 世界上的大多数汽车公司以及零配件厂商所接受，它有望 成为A类网络的世界标准。
同济大学汽车学院，嵌入式系统讲义，魏学哲,weixzh@
B类网络协议的特点
B类网络协议主要面向独立模块间的数据共享，适用于对 实时性要求不高的场合，以减少冗余的电子部件； 位速率一般在10~125Kbps； 主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示等方 面的控制。
同济大学汽车学院，嵌入式系统讲义，魏学哲,weixzh@
B类网络协议的特点
过去十年间， CAN(ISO11898-3); SAE J1850以及 VAN(Vehicle Area Network)在车身网络中得到了广泛的 应用。
随着汽车网络技术的发展，目前及未来的B类网络主流协 议将是：CAN (ISO11898-3)
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C类网络协议的特点
主要面向高速、实时闭环控制的多路控制多路传输网； 位速率可达10Mbps以上； 主要用于动力系统等对实时控制及可靠性要求较高的场合。
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C类网络协议的特点
目前，C类网络中广泛应用于动力与传动系统控制与通讯 的协议标准为：ISO 11898-2 未来应用于X-By-Wire系统的主要协议为： TTPTM/C(Time-Triggered Protocol) FlexRay
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D类网络协议的特点
该类网络统称智能数据总线(Intelligent Data Bus) 主要面向信息、多媒体系统等。
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D类网络协议的特点
根据SAE分类： IDB-C(低速)、 IDB-M(高速)和IDBWireless(无线通讯)。
D类网络协议的位速率在 250Kbps~400Mbps之间。
IDB-C：SAE J2366 IDB-M：D2B、MOST、IDB1394等 IDB-Wireless： Bluetooth(蓝牙)
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E类网络协议的特点
主要面向乘员的安全系统，应用于车辆被动安全性领域。
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E类网络协议的特点
汽车故障诊断协议标准:
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END
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