汽车总线基础
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
环形结构 环形结构由各节点首尾相连成一个闭合环 形线路。其信息是单向传送的,每个节点要安装中 继器来接受、放大、发送信号。优点是结构简单建 网容易,便于管理;缺点是当节点过多时,将影响 传输效率,不利于扩充,节点发生故障时,整个网 络就不能正常工作。 总线结构 总线拓补结构是一种共享通路的物理结构。 具有信息双向传输功能,普遍用于区域网的连接。 优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易, 不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系 统。各个节点共用一条总线作为数据通路,信道的 利用率高;缺点是:由于信道共享连接的节点不宜 过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。 汽车上的网络多采用这种结构。
CAN
注意 初学者接触CAN总线不容易确切明了总线的
含义,笔者认为CAN总线确切的说应该称作 CAN总线系统,做为一个总线系统包括总线 协议、控制器、执行器、数据线等部分组成, 单纯说CAN是其中的协议部分,另外的组成 还应该包括相应的控制器、执行器等,我们 下文提到的LIN,FlexRay等是不同的协议, 对应的控制器要有相应的变化。
图9 CAN-BUS系统组成
如图9所示是一个典型的CAN连接示意图,图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中有两个收发器用于接两个不同速率的总线 网络,每个RX为数据接收端,TX为发送端, 其控制器相连,下面提到的SJ1000是常用的 CAN控制器,每个控制器都外接一个CPU做 为控制运行。现阶段许多厂商都是将,CPU、 控制器、收发器做成一体,我们也可以将此 理解为一个节点,图3中ABS、SAS都可以理 解为独立的节点,其结构与上述一致,只是 当协议不同等情况下,选取的控制器和CPU 会相应有所不同。
图2 网关原理示意图
上文图1中有不同的传输协议,比如
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
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。
汽车总线电路基础识图
柱分别和哪些电路设备的哪个 接线柱相连;
2.识读电路设备所处的分线 路走向;
3.识读分线路上的开关、保 险装置、继电器结构和作用。
3、线束图的特点: 线束图是汽车制造厂,把汽车上实际线路排列好后,并将有关导线汇合在
一起扎成线束以后画成的树枝图。 线束图的特点是:在图面上着重标明各导线的序号和连接的电器名称及接
线柱的名称、各插接器插头和插座的序号。安装操作人员只要将导线或插接器 按图上标明的序号,连接到相应的电器接线柱或插接器上,便完成了全车线路 的装接,该图有利于安装与维修,但不能说明线路的走向,线路简单。
线束图的识读要点是: 1.认清整车共有几组线束、各线
束名称以及各线束在汽车上的实际安 装位置。
2.认清每一线束上的枝叉通向车 上哪个电器设备、每一分枝叉有几根 导线、它们的颜色与标号以及它们各 连接到电器的哪个接线柱上;
2、标准画法的电路图, 开关的触点位于零位或 静态即开关处于断开状 态或继电器线圈处于不 通电状态,晶体管、晶 闸管等具有开关特性的 元件的导通与截止视具 体情况而定。 3、双电源、单线制、 各电器相互并联、继 电器和开关串联。
4、大部分用电设 备都经过熔断器, 受熔断器的保护
5 .按功能及工作原理划分若干独立电路系统,可以解决整车电路庞大复 杂、分析困难的问题一般分为::电源系、起动系、点火系、照明系、信 号系。
(5)电路接续号 在图的最下方,这
2.通过识读认清该车所有电器设 备的名称、数量以及它们在汽车上的 实际安装位置;
3.通过识读认清该车每一种电器 设备的接线柱的数量、名称,了解每 一接线柱的实际意义。
2、原理图的特点 原理图是用国家统一规定的图形符号,把仪器及各种电器设备,按电路原
汽车级CAN总线详细教程看过了很好教学课件
CAN总线错误处理与故障界定
错误类型与检测:列举CAN 总线中可能出现的位错误、 填充错误、CRC错误、格式 错误和应答错误等,并解释 其检测原理。
错误处理机制:阐述CAN总 线的错误处理机制,包括错 误标志的设置、错误界限的 确定、错误帧的发送等。
故障界定与诊断:介绍如何 通过CAN总线的错误处理机 制,界定故障节点和故障类 型,以及相应的故障诊断方 法。
线通信错误案例,解释干扰的来源和影响,提供针对性的解决方案。
03
案例三
软件配置错误引发的CAN总线故障:分享一个由于软件配置错误导致的
CAN总线故障案例,强调正确配置软件参数的重要性,并给出修复方法。
总结与展望
汽车级CAN总线教程总结
本教程详细介绍了汽车级CAN 总线的原理、架构、通信协议和
应用等方面的知识。
软件配置故障
分析由于软件配置错误导致的CAN总线故障,如波特率设置错误、 节点地址冲突等,并给出相应的排查和修复建议。
实际应用中的CAN总线故障案例分析
01
案例一
某车型CAN总线通信中断故障:详细描述某车型CAN总线通信中断的
故障现象,分析故障原因,并给出具体的排查和修复步骤。
02
案例二
CAN总线信号干扰导致的通信错误:介绍由于信号干扰导致的CAN总
设计方案和电路图。
01
03
02 04
软件实现
阐述门窗控制系统的软件设计, 包括CAN总线通信、控制算法、 防夹手功能实现等,给出相应的 软件流程和代码片段。
系统测试与验证
展示门窗控制系统的测试环境和 测试结果,验证系统的可靠性、 实时性和准确性。
基于CAN总线的车身控制系统设计
车身控制需求分析
汽车总线技术
总线系统主要由总线系统控制器、数据总线、网络、收发 器、通信协议、网关等组成。 控制器:总线系统控制器一般位于相应的控制单元内,核 心大脑。 数据总线:控制单元间运行数据传递的通道 网络:局域网是在一个有限区域内按一定几何结构连接的 计算机网络。 收发器:CAN收发器与控制器一般集成在控制单元内部。 通信协议:交通规则 网关:不同的总线系统之间进行数据传输就需要通过网关 来完成。
索引
1 ○ 2 ○ 3 ○
说明 发送装置 数据 接收装置
图 12-8 单工传输
索引
1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○
说明 发送装置 数据 接收装置 开关
图 12-9 半双工传输
索引
1 ○ 2 ○ 3 ○
说明 发送装置 数据 接收装置
图 12-10 全双工传输
1汽车总线技术基础
接口连接方式 数据传输的数据格式 并行传输形式:进行并行数据传输时,发送装置向接收装置同时 (并行)传输七至八位数据。 串行传输形式:在一根导线上以比特为单位依次(连续形式)传输 所需数据。
A类网络主要面向传感器、执行器控制。位速率一般在IKb/s-IOKb/s。 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10Kb/s-125Kb/s。 C类网络主要面向高速、实时闭环控制的多路控制多路传输网,位速率可达10Mb/s以上。 D类网络协议的位速率为250Kb/s-400Mb/s。面向乘员的安全系统,应用于车辆被动安 全性领域。
根据网络传输协议分类:
① J1850——福特标准企业协议(SPC)。 ② 29141——国际标准化组织美国政府法定的通用诊断协议(ISO-OBDII)。 ③ 音响控制协议(ACP)——福特音响系统协议。 ④ ISO安全协议——气囊、ABS、照明、防撞系统。 ⑤ UBP——福特通用异步接收/发射器协议(将替代SCP)。 ⑥ CAN——波许公司开发的高速汽车快速协议。
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。
第2章_汽车总线概述PPT课件
IDB一M D2B ,MOST 实时的音频和视频通信
IDB一Wireless 在无线通信方面,采用Bluetooth规范,它主要是面向下一代 汽车的应用。如声音系统、信息通信等。
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2.4 CAN-BUS总线系统结构及传输原理
CAN-BUS数据总线传输可比作公共汽车,可以同时运输 大量乘客,CAN-BUS数据总线包含大量的数据信息。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
6.网关
识别和改网改变关变不可信同作息总为优线诊先网断级络接的口信号和速率
迈腾轿车CAN - BUS数据总线由网关连接的系统
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2.2总线系统信息传输及总体构成
总结: (1)识别和改变不同总线网络的信号和速率 (2)改变信息优先级 (3)网关可作为诊断接口
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28
2.2总线系统信息传输及总体构成
目前使用的星形网络拓扑按传输媒介可分为两类:一 类是由普通导线传输数据,它的传输速率较低,抗干 扰能力较差,一般用于控制精度较低的设备。另一类 是光线传输数据,此类网络目前正被一些高档轿车广 泛使用,传输速度快,信号衰减小。
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最常用的标准波特率是110,300,1000,2000,4 800, 9 600和19200波特。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
比特率:指每秒可传输的二进制位数。
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。
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。
项目二 汽车CAN总线技术基本原理(任务四SJA1000CAN控制器及其应用)
0
接收中断使能 1
0
功能
使能 禁止 使能 禁止 使能 禁止 使能 禁止 使能 禁止 使能 禁止 使能 使能 使能 禁止
Peli_RXD: PUSH ACC PUSH PSW CLR EA ;//关CPU中断
RE6: MOV DPTR,#SJA_IR MOVX A,@DPTR ANL A,#01H CJNE A,#00H,RE7;接收中断 SJMP RE8
IR.3 DOS 溢出中 1 置位
断
复位
IR.2 EI 错误报 1 置位
警中断 0 复位
IR.1 TI 发送中 1 置位
断
0 复位
IR.0 RI 接收中 1 置位
断
0 复位
Peli_RXD: PUSH ACC PUSH PSW CLR EA ;//关CPU中断
RE6: MOV DPTR,#SJA_IR MOVX A,@DPTR ANL A,#01H CJNE A,#00H,RE7;接收中断 SJMP RE8
----
状态
----
3(IR) 中断
---
中断
---
4(IER) 中断使能
中断使能 中断使能 中断使能
5
保留(00H) ---
保留(00H) ---
6(BTR0) 总线定时0
---
总线定时0 总线定时0
7(BTR0) 总线定时1
---
总线定时1 总线定时1
8(OCR) 输出控制
---
输出控制 输出控制
接收缓存器 标识符RTR,DLC 字节1-8 时钟驱动器
10 11 12-19
20 21 22-29 31
7
6
测试方 同步 式
汽车CAN总线系统原理
汽车CAN总线系统原理汽车CAN总线系统是指控制器局域网络(Controller Area Network)总线系统,它是一种用于内部通信和数据传输的现代化汽车系统。
CAN总线系统的出现,使得汽车电子系统的通信更加高效可靠,为汽车的智能化发展提供了技术支持。
本文将从CAN总线系统的基本原理、工作机制和应用特点等方面进行介绍。
首先,我们来了解一下CAN总线系统的基本原理。
CAN总线系统采用串行通信方式,通过两根差分信号线进行数据传输,即CAN_H和CAN_L线。
CAN_H线上的电压高低与CAN_L线上的电压高低相反,通过这种方式可以抵消外部电磁干扰,确保数据传输的稳定性和可靠性。
此外,CAN总线系统采用了CSMA/CR(Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution)技术,即载波监听多路访问/冲突解决技术,能够有效地避免数据冲突,保证数据传输的顺利进行。
其次,CAN总线系统的工作机制是怎样的呢?在CAN总线系统中,所有的节点都通过总线连接在一起,形成一个网络。
每个节点都可以发送和接收数据,通过识别标识符来确定数据的优先级和发送目标。
当一个节点发送数据时,其他节点会进行监听,如果没有数据冲突,则可以继续发送数据;如果发生数据冲突,节点会进行冲突解决,等待一段随机时间后再次发送数据。
这种机制保证了数据传输的高效性和可靠性,使得多个节点之间可以同时进行通信,而不会相互干扰。
最后,我们来看一下CAN总线系统的应用特点。
CAN总线系统具有高速传输、抗干扰能力强、可靠性高等特点,因此被广泛应用于汽车电子系统中。
例如,发动机控制单元、变速器控制单元、空调控制单元等都可以通过CAN总线系统进行数据交换和通信,实现各个部件之间的协调工作。
此外,CAN总线系统还支持热插拔功能,能够方便地扩展和更新汽车的电子设备,提高了汽车的可维护性和可扩展性。
总的来说,汽车CAN总线系统作为现代汽车电子系统中的重要组成部分,具有高效可靠的通信特性,为汽车的智能化发展提供了有力支持。
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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重庆川仪
刘裴
总线网络由来
总线系统
复杂线束系统 单独线束越来越难实现复杂的功能
简单线束系统
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重庆川仪
刘裴
总线的好处
信息交互的标准接口 总线平台,容易增加的智能化零部件 节省电线
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刘裴
总线分类(SAE、速度)
Class Class A 通信速度 ~10kbps (车身系统) 用途
最大传输 率 费用 使用性
车上使用
1Mbps
中等
10Mbps
贵
很好
1991
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很好
2001
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好
2000
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2005年产 品化芯片 2010
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重庆川仪
刘裴
初识网络
FlexRay
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重庆川仪
刘裴
总线使用范围
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汽车总线基础
重庆川仪
刘 裴
重庆川仪
刘裴
汽车总线基础
Hale Waihona Puke 培训目标1了解总线的由来
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了解汽车总线的分类 了解常用总线的成本 掌握常用汽车总线的应用范围
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重庆川仪
刘裴
汽车总线基础
● 重点
1.了解常用总线 ; 2.了解总线的成本 。 3.掌握常用总线的应用分为
● 难点
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重庆川仪
刘裴
总线成本
速率bps
25M 10M 1M 125k CAN-C CAN-B 20k LIN 0.5
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MOST FlexRay Bluetooth
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成本
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重庆川仪
刘裴
总线比较
CAN 应用领域 动力、车 身 LIN 速度慢, 安全性要 求不高 20kbps 低 MOST 信息娱乐 系统、多 媒体系统 25Mbps 非常贵 FlexRay 安全相关 、线控
MS_CAN
HS_CAN、 FlexRay MOST IEEE 1394
视频、音频
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重庆川仪
刘裴
总线分类(领域)
应用领域 线控(X-by-Wire) 动力/底盘系统 车身/舒适系统 信息娱乐系统 总线 CAN、FlexRay CAN CAN、LIN MOST、IEEE1394、
灯光类、电动窗、门 锁、电动椅、遥控门 锁 电子仪表、驾驶信息 、自动空调、故障诊 断 发动机控制、变速器 、控制、刹车控制、 悬挂控制、ABS
协议 LS_CAN、 LIN
Class B
Class C Class D
10kbps~125kbps (状态信息系统)
125kbps-1Mbps (实时控制系统) 5Mbps~ (多媒体)