can总线第二章can总线系统原理
can总线 原理
can总线原理
CAN总线是一种广泛应用于车载网络和工业控制系统中的串
行通信协议。
它基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）和差分信号传输技术，能够实现高效可靠的数据传输。
CAN总线的原理如下：
1. 物理层：CAN总线采用差分信号传输技术，使用两根同轴
电缆来传输数据和信号。
其中一根电缆传输高电平信号，另一根电缆传输低电平信号，两根电缆之间的电压差代表着传输的数据。
2. 数据帧：在CAN总线中，数据被封装成帧进行传输。
每个
数据帧由两部分组成：标识符（Identifier）和数据域（Data Field）。
标识符用于区分不同的消息和设备，数据域用于存
储实际传输的数据。
3. 仲裁机制：当多个设备同时发送数据帧时，CAN总线通过
仲裁机制来确定哪一个设备具有发送优先权。
仲裁机制使用位级别的比较来确定标识符的优先级，标识符的低位优先级高。
4. 帧有效性检测：CAN总线中每个设备都会对发送的数据帧
进行错误检测，以确保传输的可靠性。
这包括检查接收的数据帧是否有误码、位错误、位略符错误和CRC（循环冗余校验）错误。
5. 错误处理：当CAN总线上发生错误时，每个设备能够通过
错误报告机制获得有关错误类型和位置的信息，并采取相应的
措施进行纠正或处理。
总的来说，CAN总线通过差分信号传输、仲裁机制、帧有效性检测和错误处理等机制，可以实现高效可靠的数据传输，广泛应用于车载网络和工业控制系统中。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程一、CAN总线的原理1.数据链路层：CAN总线采用的是二进制多播通信方式，即发送方和接收方之间没有直接的连接关系，所有节点共享同一个总线。
在一个CAN总线系统中，每个节点都可以发送和接收信息。
当一个节点发送消息时，所有其他节点都能接收到该消息。
2.帧格式：CAN总线使用的是基于帧的通信方式，每个消息都被封装在一个CAN帧中。
帧由起始标志、ID、数据长度码、数据和校验字段组成。
其中，ID是唯一标识符，用来区分不同消息的发送者和接收者。
数据长度码指示了消息中数据的长度。
校验字段用于检测数据的完整性。
3. 传输速率：CAN总线的传输速率可根据需求进行配置，通常可选的速率有1Mbps、500Kbps、250Kbps等。
高速传输速率适用于对实时性要求较高的应用，而低速传输速率适用于对实时性要求不高的应用。
4.错误检测：CAN总线具有强大的错误检测能力，能够自动检测和纠正错误。
它采用了循环冗余校验（CRC）算法，通过对数据进行校验，确保数据的完整性。
如果数据传输过程中发生错误，接收方能够检测到错误，并通过重新请求发送来纠正错误。
二、CAN总线的使用教程1. 硬件连接：在使用CAN总线之前，需要先进行硬件连接。
将所有节点的CANH和CANL引脚连接到同一个总线上，并通过双终端电阻将CANH和CANL引脚与Vcc和地连接。
确保所有节点的通信速率和电气特性相匹配。
2.软件设置：使用相应的软件工具对CAN总线进行配置。
根据具体需求，设置通信速率、总线负载、数据帧格式等参数。
还需要为每个节点分配唯一的ID，用于区分发送者和接收者。
3.数据传输：使用软件工具编写代码，实现消息的发送和接收。
发送消息时，需要指定ID、数据长度和数据内容。
接收消息时，需要监听总线上的消息，并根据ID判断是否为自己需要的消息。
通过合理的逻辑处理，实现节点之间的数据交换和通信。
4.错误处理：CAN总线在数据传输过程中可能会发生错误，如位错误、帧错误等。
can总线的工作原理
can总线的工作原理CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线是一种多节点、分布式的串行通信协议，用于在不同的设备（如汽车电子控制单元）之间进行通信。
其工作原理如下：1. 总线结构：CAN总线包括两个主要组成部分：控制器和节点。
控制器负责管理总线上的通信，而节点则是实际的设备。
2. 通信速率：CAN总线使用串行通信方式，在一个时间周期内传输一位的数据。
通信速率可以根据需求进行调整，常见的有125kbps、250kbps和500kbps等。
3. 帧格式：CAN通信使用帧格式进行数据传输。
一个帧包括标识符、控制位、数据段和校验位等。
标识符用于确定帧的优先级和发送者的身份，控制位用于控制数据的传输方式，数据段用于传输实际的数据，校验位用于检查数据的完整性。
4. 预定位位：CAN总线使用预定位位来确保总线上的节点在发送数据之前处于同一状态。
当节点准备好发送数据时，首先发送一个断开位（Dominant），然后等待总线上所有节点一起发送一个随机位（Arbitration）。
节点在发送随机位时会检测总线上的信号，如果发现有其他节点同时发送了同样的位，则会停止发送，并等待下一个时间周期再次发送。
5. 碰撞检测：如果两个或多个节点同时发送数据，会发生碰撞（Collision）。
CAN总线通过监听总线上的信号来检测碰撞，并使用位优先级来解决冲突。
发送高优先级的节点会优先发送数据，低优先级的节点则会停止发送。
6. 增强型CAN（CAN FD）：为了提高数据传输速率，增强型CAN通过增加数据段长度和引入一些新的特性来实现更高的传输速率。
总的来说，CAN总线的工作原理是通过预定位位和碰撞检测来保证多个节点间的通信正常进行，从而实现数据的可靠传输。
can总线第二章can总线系统原理
can总线第二章can总线系统原理CAN总线是一种串行通信总线，广泛应用于汽车电子系统、工业自动化和航空航天等领域。
CAN总线的设计目标是提供高可靠性、实时性和可扩展性的通信解决方案。
本文将详细介绍CAN总线的系统原理。
CAN总线系统由以下几个主要组成部分构成：CAN控制器、CAN收发器、CAN总线和节点。
CAN控制器负责管理和控制通信过程，而CAN收发器则负责将控制器发送的数字信号转换为电压信号，并将接收到的电压信号转换为数字信号。
CAN总线是连接各个节点的物理介质，节点则是CAN 总线上的设备或系统。
CAN总线采用差分信号传输，即通过两条线分别传输正负两个信号。
这种差分传输方式可以减小干扰对信号的影响，提高通信的可靠性。
CAN 总线使用非归零码(NRZ)编码方式，即不使用0和1两种信号电平来表示数据，而是使用高低电平的变化表示数据位的变化。
CAN总线采用了CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的工作方式。
在CAN总线上，每个节点都可以发送和接收数据。
当一个节点要发送数据时，它首先监听总线上是否有其他节点正在发送数据。
如果没有冲突，则该节点发送数据；如果发现冲突，则停止发送数据，并等待一个随机的时间后再次尝试发送。
CAN总线支持广播和点对点通信。
广播是指一个节点向所有其他节点发送相同的数据，而点对点通信是指一个节点向另一个节点发送特定的数据。
广播通信可以实现消息的快速传播，而点对点通信可以实现节点之间的私密通信。
CAN总线提供了多种帧类型，包括数据帧、远程帧和错误帧。
数据帧用于传输实际的数据，远程帧用于请求其他节点发送数据，而错误帧用于传输错误信息。
每个帧都包含标识符、控制位、数据和校验字段。
标识符用于唯一标识每个帧，控制位用于指示帧的类型，数据字段用于存储实际的数据，而校验字段用于检测数据传输过程中是否发生错误。
CAN总线具有很高的实时性和可靠性。
它支持多个节点同时发送和接收数据，并且可以在微秒级的时间内完成数据传输。
CAN总线传输原理
• 每个控制单元均可接收发送出的信息。这种原理 称为广播。
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2．1．1 信息交换
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第2章 CAN总线传输原理
• 2．1．2 功能元件
• 1．控制单元
• 基本车载网络系统由多个控制单元组成，这些控制单元通 过收发器(发射一接收放大器)并联在总线导线上，所有控 制单元的地位均相同，没有哪个控制单元有特权。称为多 主机结构。
• 数据传输总线采用一条导线或二条导线 ，第二条导线上 传输信号与第一条导线上的传输信号成镜像关系，这样可 有效抑制外部干扰。
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过监控层内的CRC校验（“循环冗余码校验” ）和数来确定 是否有传递错误。如果确定无传递错误，那么连接的所有装 置会给发射器一个确认回答（ACK ）。 • (3)信息接受 • 己接收到的正确信息会到达相关数据传输总线构件的接受区。 在那里来决定该信息是否用于完成各控制单元的功能。如果 不是，该信息就被拒收。如果是，该信息就会进入相应的接 收邮箱。 • 组合仪表调出该信息并将相应的值复制到它的输入存储器内。 在组合仪表内，转速经微控制器处理后控制转速表显示相应 的转速。
第2章 CAN总线传输原理
• 2．1．1 信息交换
• 用于交换的数据称为信息，每个控制单元均可发 送和接收信息。二进制数据流也称为比特流。
•线(发送线)到达收发器(放大 器)，收发器将比特流转化成相应的电压值，最后 这些电压值按时间顺序依次被传送到数据传输总 线的导线上。
• 2)该转速值就被复制到发动机控制单元的发送存储器内。 • 3)该信息从发送存储器进入数据传输总线构件的发送邮
can总线的原理
can总线的原理CAN总线的原理CAN总线，全称Controller Area Network，是一种高度可靠的、高速的、串行通信总线，常被应用于汽车电子、工业控制和航空航天等领域。
CAN总线的原理主要包括物理层、数据链路层和应用层。
一、物理层CAN总线的物理层是基于差分传输的。
它使用两条线CAN_H和CAN_L，当CAN_H线电压高于CAN_L线电压时，表示逻辑为1，当CAN_L线电压高于CAN_H线电压时，表示逻辑为0。
CAN总线的差分传输方式具有很强的抗干扰能力，能够有效地抵抗电磁干扰和噪声等干扰。
二、数据链路层CAN总线的数据链路层主要包括帧格式、帧发送和接收机制。
CAN 总线的帧格式包括起始位、帧类型、数据长度、数据区、帧校验和和结束位。
其中，起始位和结束位用于标识一个CAN总线帧的开始和结束，帧类型用于标识数据帧或远程帧，数据长度用于标识数据区的长度，数据区用于存储数据或请求数据，帧校验和用于确认数据的正确性。
CAN总线的帧发送机制采用分时复用和优先级控制的方法，即不同节点通过CAN总线共享相同的带宽，同时通过优先级控制来实现节点之间的数据传输。
当多个节点同时发送数据时，CAN总线会按照节点的优先级进行数据传输，优先级越高的节点先发送数据。
CAN总线的帧接收机制采用广播方式，即所有节点都能够接收到总线上的数据帧，并采用校验和来判断数据的正确性。
如果数据校验和正确，则可以接收数据，否则舍弃数据。
三、应用层CAN总线的应用层是通过标准的数据格式和协议来实现节点之间的数据交换。
CAN总线的应用层支持多种数据类型，包括数字、模拟和状态等，并支持多种通信协议，如CANopen、J1939和DeviceNet等。
CAN总线的原理是基于差分传输的物理层、帧格式、帧发送和接收机制以及应用层协议。
它具有高度可靠的性能、高速的传输速率和良好的抗干扰能力，广泛应用于汽车电子、工业控制和航空航天等领域。
汽车CAN总线系统原理
汽车CAN总线系统原理汽车CAN总线系统是一种用于车辆内部通讯的网络结构，它是一种串行通讯协议，用于在车辆的各个电子控制单元（ECU）之间进行信息交换。
CAN总线系统的应用使得车辆的电子系统能够更加高效地进行通讯和协作，从而提高了车辆的性能和安全性。
首先，我们来了解一下CAN总线系统的基本原理。
CAN总线系统采用了一种差分信号传输方式，即在两根导线上传输相互互补的信号。
这种方式可以有效地抵抗电磁干扰，保证信号的可靠传输。
此外，CAN总线系统还采用了一种分布式控制的网络结构，每个节点都可以独立地发送和接收信息，从而实现了高效的并行通讯。
在CAN总线系统中，每个节点都有一个唯一的地址，用于在网络中进行识别和通讯。
当一个节点需要向其他节点发送信息时，它会将信息封装成数据帧，并通过总线发送出去。
其他节点在接收到这个数据帧后，会根据帧中的地址信息来判断是否需要处理这个信息。
这种分布式的通讯方式使得CAN总线系统具有了较高的抗干扰能力和稳定性。
此外，CAN总线系统还采用了一种优先级机制来保证通讯的顺序性。
在CAN 总线系统中，每个数据帧都有一个优先级标识，优先级高的数据帧将会在总线上占据更长的时间，从而确保了重要信息的及时传输。
这种机制使得CAN总线系统能够满足车辆电子系统中对实时性和可靠性的需求。
总的来说，汽车CAN总线系统的原理是基于差分信号传输、分布式控制和优先级机制的网络通讯系统。
它通过这些原理实现了车辆内部各个电子控制单元之间的高效通讯和协作，为车辆的性能和安全性提供了良好的支持。
随着汽车电子技术的不断发展，CAN总线系统也在不断地进行着创新和改进，为车辆的智能化和互联化提供了强大的支持。
can总线的工作原理
can总线的工作原理
CAN总线是一种常见的数据通信协议，广泛应用于汽车和工
业控制系统等领域。
它的工作原理如下：
1. 消息帧与帧格式：CAN总线通信基于消息帧的发送和接收。
每个消息帧由识别码（ID）和数据组成。
ID用于标识消息的
优先级和内容，数据则存储实际的信息。
CAN总线采用一种
基于事件触发的机制，只有当总线上没有其他节点在发送消息时，当前节点才能发送消息。
2. 仲裁机制：CAN总线使用一种分布式仲裁机制，以确保各
个节点之间的通信顺序。
当两个以上的节点准备发送消息时，会根据消息帧的ID来进行仲裁。
ID的低位优先级高，因此具
备低ID的节点在仲裁中具有更高的优先级。
3. 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测和纠正机制。
每
个节点在发送消息时，会实时监测总线上的电压变化情况。
如果检测到总线上有其他节点发送了错误的帧，节点将一直等待，并重新尝试发送消息。
这种自适应机制使得CAN总线具有较
高的消息可靠性。
4. 实时性能：CAN总线以固定的时间间隔来发送消息，以确
保实时性的要求。
节点在一个时间窗口内发送消息，并在下一个时间窗口前接收消息。
通过控制时间窗口的大小和频率，可以满足不同应用场景中对实时性的要求。
总而言之，CAN总线通过消息帧的发送和接收来进行数据通
信。
它采用分布式仲裁机制、强大的错误检测和纠正机制，以及固定的时间间隔来保证通信的可靠性和实时性。
汽车can总线系统原理、设计与应用
汽车can总线系统原理、设计与应用汽车CAN总线系统是一种用于车辆内部通信的网络系统，它通过CAN总线将车辆的各个控制单元（如发动机控制单元、制动系统控制单元、仪表板控制单元等）连接起来，实现互相之间的信息交换和协调操作。
CAN（Controller Area Network）总线是一种串行数据通信协议，使用2线制（CAN-H和CAN-L）进行通信。
它具有高可靠性、高抗干扰性和高实时性的特点，适合于车辆等复杂电子系统的通信。
CAN总线系统的设计基本原理是基于分布式控制的思想，即将车辆的不同功能单元分别连接到CAN总线上，通过CAN总线传输信息，实现分散处理和集中协调的功能。
在CAN总线系统中，每个控制单元都有一个唯一的标识符（ID），用于识别发送和接收的数据包。
当一个控制单元发送数据包到总线上时，其他控制单元可以根据ID识别出该数据包是否为自己所需要的，并进行相应的处理。
汽车CAN总线系统的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 整车控制：CAN总线系统可以将车辆中的各个控制单元连接起来，实现整车的协调控制，如发动机控制、制动系统控制、驾驶辅助系统控制等。
2. 诊断系统：CAN总线系统可以提供车辆的实时监测和故障诊断功能，通过CAN总线传输相关数据，实现对车辆各个系统的故障检测和排除。
3. 仪表显示：CAN总线系统可以将车辆各个系统的信息传输到仪表板上，实现实时的车辆状态显示，如车速、转速、油量等。
4. 多媒体系统：CAN总线系统可以将音频、视频等多媒体数据传输到车载娱乐系统，支持车载娱乐功能的实现。
总而言之，汽车CAN总线系统在车辆的控制、诊断和通信方面发挥着重要的作用，提高了车辆的性能和安全性，同时也提升了车辆的可靠性和可维护性。
汽车CAN总线系统原理
汽车CAN总线系统原理汽车CAN总线系统是一种通信协议，用于在车辆电子控制单元（ECU）之间传输数据。
CAN总线系统基于控制器局域网（Controller Area Network）协议，它采用多主从架构，允许多个ECU同时在同一条总线上进行通信。
在CAN总线系统中，每个ECU都有一个唯一的标识符，用于在总线上识别和区分ECU。
通信过程中，ECU可以作为消息发送方（发送消息）或消息接收方（接收消息）。
发送方将消息数据打包为CAN帧，并在总线上广播，而接收方则根据标识符来接收并处理相关消息。
CAN总线系统具有高实时性和可靠性的特点，这使得它成为了现代汽车电子系统中最常用的通信协议之一。
CAN总线系统的主要原理包括以下几个方面：1. 总线结构：CAN总线系统采用两根线（CAN-High和CAN-Low）构建差分信号线路，通过差分传输方式提高抗干扰能力。
这样的结构使得总线系统可以在车辆复杂的电磁环境中工作，并保证通信的可靠性。
2. 通信速率：CAN总线系统支持多种通信速率，以适应不同的应用需求。
常见的通信速率有125kbps、250kbps、500kbps和1Mbps。
高速率可以提供更快的数据传输速度，但同时也需要更高的抗干扰能力。
3. 帧格式：CAN总线系统使用基本帧格式（Base FrameFormat）和扩展帧格式（Extended Frame Format）来定义消息的传输方式。
基本帧格式适用于传输简单的数据，而扩展帧格式则适用于更复杂的数据传输。
4. 冲突检测与回退机制：CAN总线系统采用冲突检测与回退机制，用于解决多个ECU同时发送消息时可能导致的冲突问题。
当多个ECU同时尝试发送消息时，CAN总线系统会检测到冲突，并根据优先级决定哪个ECU可以继续发送消息，而其他ECU则会进行回退。
总体而言，汽车CAN总线系统通过以上原理实现了车辆内部各个ECU之间的高效通信，为汽车电子控制系统的发展提供了可靠的数据传输解决方案。
can bus总线工作原理
CAN总线工作原理1. 介绍CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，用于在汽车、工业控制和其他领域的电子设备中传输数据。
它是一种高性能、可靠且实时的通信系统，可以连接多个节点，使它们能够相互通信。
CAN总线的工作原理基于分布式网络的概念，其中每个节点都可以发送和接收消息。
这种分布式的通信架构使得CAN总线非常适合在复杂的系统中进行数据交换。
2. 物理层CAN总线的物理层使用差分信号传输，其中两根导线分别被称为CAN_H和CAN_L。
CAN_H线携带高电平信号，而CAN_L线携带低电平信号。
这种差分信号的设计可以提高抗干扰能力，使得CAN总线能够在噪声环境中可靠地工作。
CAN总线的物理层还定义了传输速率，常见的速率包括1 Mbps、500 kbps、250 kbps和125 kbps等。
较高的速率可以提供更高的数据传输能力，但也会增加传输的误码率。
3. 数据帧格式CAN总线使用数据帧来传输信息。
数据帧由以下几个部分组成：•报文起始位（SOF）：用于标识报文的开始。
•标识符（ID）：用于唯一标识报文的发送者和接收者。
•控制位（Control）：包含一些控制信息，例如数据长度和帧类型。
•数据域（Data）：包含实际的数据信息。
•CRC（Cyclic Redundancy Check）：用于检测数据传输过程中的错误。
•确认位（ACK）：用于确认数据帧是否被成功接收。
•结束位（EOF）：用于标识报文的结束。
CAN总线使用基于事件的通信模式，即只有在总线空闲时才能发送数据帧。
当多个节点同时尝试发送数据时，会发生冲突，这种情况称为总线冲突。
为了解决总线冲突，CAN总线采用了一种冲突检测和处理机制，称为非破坏性位定址（Non-Destructive Bitwise Arbitration）。
在非破坏性位定址中，每个节点在发送数据时都会监测总线上的数据信号。
如果发送的数据与总线上的数据不一致，节点会停止发送数据，以避免干扰其他节点的通信。
CAN总线的工作原理
CAN总线的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种常用的现场总线网络协议，广泛应用于汽车、工业控制、医疗设备等领域。
CAN总线的工作原理主要包括物理层、数据链路层和应用层。
1.物理层：CAN总线采用差分信号传输，使用两根传输线CANH和CANL，通过在CANH和CANL上传输差分信号来表示数字信号。
CAN总线的物理层特点包括差分信号传输、抗干扰能力强和网络线缆可靠性高等。
CAN总线使用120欧姆总线终端电阻来消除信号的反射。
2.数据链路层：CAN总线的数据链路层采用CSMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）协议。
在发送消息之前，节点首先进行总线空闲检测。
如果总线空闲，节点开始发送消息；如果检测到总线上有其他节点正在发送消息，节点将等待，直到总线空闲。
当多个节点同时发送消息时，可能会发生冲突，这时节点会检测到碰撞，并且会根据设定的优先级和标识符决定是继续发送还是放弃发送。
3.应用层：应用层是CAN总线的顶层协议，定义了消息格式和标识符的使用。
CAN消息由帧组成，分为标准帧和扩展帧两种。
标准帧包含11位标识符，扩展帧包含29位标识符。
CAN消息还包括控制位、数据位、CRC等。
发送节点使用标识符来定义消息的优先级，接收节点根据标识符来识别并处理消息。
1.初始化：CAN节点在上电后进行初始化，包括配置节点ID（用于标识节点身份）、设置波特率（用于定义数据传输速率）、设置过滤器（用于选择需要接收的消息）等。
2.发送消息：发送节点准备要发送的消息，包括填充消息数据和设置标识符。
发送节点首先进行总线空闲检测，如果总线空闲，则发送消息。
如果检测到总线上有其他节点正在发送消息，发送节点等待，直到总线空闲。
发送节点发送完整的CAN消息帧，包括标识符、控制位、数据位和CRC等。
3.碰撞检测和冲突解决：当多个节点同时发送消息时，可能会发生冲突。
接收节点会检测到碰撞，并且会根据设定的优先级和标识符决定是继续发送还是放弃发送。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程CAN总线的基本原理是基于广播通信和多主机通信机制。
多个节点可以同时发送和接收消息，消息被广播到所有其他节点，每个节点根据消息中包含的标识符来判断该消息是否与自己相关。
如果消息与节点相关，节点将处理该消息；如果消息与节点不相关，节点将忽略该消息。
这种机制使得多个节点可以在同一个总线上同时进行通信，大大提高了总线的利用率。
CAN总线的传输速率通常为1Mbps或以上，并且支持长距离传输。
它采用差分信号线进行传输，其中CAN_H和CAN_L线分别携带正向和负向信号，通过比较CAN_H和CAN_L之间的电压差来判断数值。
差分信号线的使用可以有效地抑制电磁干扰和噪声，提高传输的可靠性。
在CAN总线中，每个节点都有一个唯一的标识符用于区分不同的节点。
当节点需要发送消息时，它会将消息封装成一个帧，包括标识符、数据和一些控制字段。
帧被发送到总线上，其他节点可以接收到该帧并进行相应的处理。
节点还可以发送错误帧来检测和纠正总线上的错误。
为了保证多个节点之间的通信顺序和优先级，CAN总线采用了基于优先级的仲裁机制。
当多个节点同时发送消息时，节点根据自己的标识符计算一个仲裁值，仲裁值越小的节点具有较高的优先级，可以发送消息。
其他节点将立即停止发送，并等待仲裁完成后再发送。
这种仲裁机制保证了消息的有序发送，避免了冲突。
除了基本的消息传输外，CAN总线还支持远程帧和错误帧等功能。
远程帧用于请求其他节点发送指定标识符的消息，而错误帧用于报告总线上的错误情况。
这些功能使得CAN总线更加灵活和可靠。
在使用CAN总线时，首先需要选取合适的硬件设备和控制器。
接下来，需要进行总线的布线和连接，保证差分信号线的正确连接和屏蔽的使用。
然后，需要编写相应的软件程序来控制节点的行为，包括发送和接收消息、处理错误等。
最后，进行系统的调试和测试，确保CAN总线的正常工作。
总之，CAN总线是一种高性能的串行通信协议，具有多节点同时通信、高速传输、抗干扰能力强等优势。
汽车网络技术-第2章 CAN总线
图2-4 数字信号 U—电压；t—时间
3.二进制信号 “Bi”一词来源于希腊语，表示“2”。因此，一个二进制 信号只能识别两种状态，即0和1，或高和低。如车灯点亮或 车灯未亮；继电器触电断开或继电器触点闭合；供电或未供 电；车门打开或车门关闭，等等。 每个符号、图 片甚至声音都可由 特定顺序的二进制 字符来表述，如 10010110。通过这 些二进制编码，计 算机或控制单元可 以处理信息或将信 息发送给其它控制 单元。
3.CAN总线的传输速率 目前，CAN总线系统中的信号是采用数字方式经铜导线 传输的，其最大稳定传输速率可达1000Kbit/s （1Mbit/s）。
大众和奥迪公司将最大标准传输速率规定为500Kbit/s， 并将CAN总线系统分为三个专门的系统：
①驱动CAN总线（高速），亦称动力CAN总线，其标准传输 速率为500Kbit/s，可基本满足实时要求，主要用于发动机、 变速器、ABS、转向助力等汽车动力系统的数据传输。 ②舒适CAN总线（低速），其标准传输速率为100 Kbit/s， 主要用于空调系统、中央门锁（车门）系统、座椅调节系统 的数据传输。 ③信息CAN总线（低速），其标准传输速率为100Kbit/s，主 要用于对时间要求不高的领域，如导航系统、组合音响系统、 CD转换控制等。
第2章 CAN总线
2.1 数据信号及其传输
2.1.1数制
在计算机和数据传输技术中有三种重要数制，即十进制、 二进制、十六进制。 1.十进制 十进制是常用的阿 拉伯数制。这种数制的 基数是10。与此相适应， 每个单个数位有十个不 同的符号。
图2-1 十进制三位数365的结构
2.二进制 二进制是数据处理中最常用的数制之一。在二进制中只 有两个数字值：0 和1，或接通或关闭，或高电压或低电压， 即所谓的二进制符号或位。在通信领域，也把这两个值称为 逻辑0和逻辑1。 每个数据信号都由一个二进制符号（位）的排列构成， 如1001 0110。
can总线的工作原理
can总线的工作原理Can总线是一种常用的串行通信协议，广泛应用于汽车电子系统中。
它的工作原理主要包括物理层和数据链路层两部分。
在物理层上，Can总线采用了差分信号传输方式。
这意味着Can总线上的信号由两个线路组成，一个是CAN_H线路，另一个是CAN_L线路。
CAN_H和CAN_L之间的电压差值表示不同的传输状态，例如当CAN_H线路比CAN_L线路高电平时，表示逻辑1；当CAN_H线路比CAN_L线路低电平时，表示逻辑0。
通过这种差分信号传输方式，Can总线能够有效地抵抗干扰，提高通信的可靠性。
在数据链路层上，Can总线采用了一种称为CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）的协议。
这种协议能够让多个节点在同一时间共享Can总线。
具体的工作过程如下：当一个节点需要发送数据时，它会先检测Can总线上的信号是否处于空闲状态。
如果总线上没有其他节点正在发送数据，那么该节点就可以开始发送数据；如果有其他节点正在发送数据，那么该节点就需要等待，直到总线空闲。
接着，节点在发送数据之前，会先将数据封装成一个称为帧的数据包。
帧包括了数据的标识符、数据长度以及数据本身。
通过帧的标识符，其他节点可以识别出发送节点以及数据的类型。
然后，节点将封装好的帧发送到Can总线上。
在发送过程中，节点会不断地检测总线上的信号是否发生冲突。
如果发生冲突，节点会立即停止发送，并在一段随机的时间后再次尝试发送。
通过这种方式，节点能够避免多个节点同时发送数据而造成的冲突。
其他节点在接收到数据时，会先检查数据的校验码是否正确，以确保数据的完整性。
如果校验码正确，节点就会接收并处理这个数据；如果校验码错误，节点将会丢弃这个数据。
总的来说，Can总线的工作原理是基于差分信号传输和CSMA/CA 协议。
通过这种方式，Can总线能够实现高效可靠的数据传输，满足汽车电子系统对实时性和可靠性的要求。
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。
CAN总线传输原理
• 替代远程请求SRR(Substitute Remote Request)， 为隐性位。
• 标识符扩展位IDE (Identifier Extension)，显性位 表示数据帧为标准格式，隐性位表示数据帧为扩 展格式。
• 1993年11月国际标准化组织ISO颁布了道路交通运输 工具－数据信息交换－高速通信局域网(CAN)国际标 准ISO11898 。
• 美国汽车工程学会(SAE)2000年提出的J1939，成为 货车和客车中控制器局域网的通用标准。
• 二、CAN的标准帧和扩展帧
第2章 CAN总线传输原理
• 二、CAN的标准帧和扩展帧
• (8)报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，使数 据的出错率降低。
• (9)CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有 极好的检错效果。
• (10)CAN的通信介质可选择双绞线、同轴电缆或光纤。选 择十分灵活。
• (11)CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输出的 功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。而且发送的 信息遭到破坏后，可以自动重发。
第2章 CAN总线传输原理
• 三、CAN总线的特点
• CAN总线上的数据可具有两种互补的逻辑值之一，显性 (主控)和隐性。“显性”表示为逻辑“0”，“隐性”表示 为逻辑“1”。在ISO的标准中两条总线上的电平如表3-1所 示。如果总线上的两个控制器同时向总线上发送显性电平 (主控电平)和隐性电平，则总线上始终是显性电平(线“与” 操作)。
第2章 CAN总线传输原理
• 2．1 CAN总线的传输原理
• 数据传输总线中的数据传递就像一个电话会议。 • 数据传输总线工作时的可靠性很高。 • 如果数据传输总线系统出现故障，故障就会存入相应的控
can数据总线的原理
can数据总线的原理CAN（Controller Area Network）数据总线是一种用于多个节点之间通信的串行通信协议。
它的原理基于一种双线半双工的通信方式，可以在整个系统中实现高效的数据传输。
CAN数据总线的原理主要包括以下几个方面：1. 总线结构：CAN总线由两条线组成，分别是CANH（CAN High）和CANL（CAN Low）。
CANH和CANL之间的差分电压用于传输和接收数据。
2. 差分信号传输：CAN数据总线采用差分信号传输的方式，即CANH和CANL的电压差被用来表示逻辑高和逻辑低。
当CANH的电压高于CANL时，表示逻辑高；当CANL的电压高于CANH时，表示逻辑低。
3. 冲突检测与冲突处理：CAN总线中存在多个节点，为了避免节点间的冲突，CAN采用了冲突检测和冲突处理的机制。
当多个节点同时发送数据时，总线上可能会发生冲突。
CAN 总线的冲突检测机制可以检测到冲突，并通过优先级控制和非破坏性的冲突处理算法解决冲突。
4. 位定时：为了使所有节点在总线上的通信同步，CAN总线采用了位定时的方式。
位定时是指节点在接收到数据后需要通过比较CANH和CANL的电压来判断发送节点发送的是逻辑高还是逻辑低。
根据位定时的反馈，节点可以调整自己的位定时参数，确保数据的准确接收。
5. 错误检测与纠正：CAN总线具有强大的错误检测和纠正能力。
节点在发送数据时会附加检验和，接收节点可以通过验证检验和来检测出数据传输中的错误，并通过一些机制进行错误纠正，保证数据的可靠性。
总的来说，CAN数据总线通过差分信号传输、冲突检测与处理、位定时以及错误检测与纠正等机制，实现了高效、可靠的多节点通信。
CAN总线原理及应用
CAN总线原理及应用CAN（Controller Area Network）总线是一种高速、可靠性强的实时通信总线，广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、传输帧格式、错误检测和纠正机制、应用领域等方面进行详细介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线采用串行通信方式，由两条差分信号线CANH和CANL构成。
其中，CANH和CANL两条线分别相互倒置，从而在传输数据时形成差分信号。
CAN总线采用仲裁机制，即多个节点同时发送数据时，按照优先级依次发送，避免多个节点同时发送导致的数据冲突。
二、CAN总线的传输帧格式CAN总线的传输帧由固定长度的报文组成，分为标准帧和扩展帧两种格式。
标准帧的数据长度为11位，扩展帧的数据长度为29位。
传输帧的基本结构包括起始位（SOF）、帧类型（FF）、数据标识符（Identifier）、数据长度码（DLC）、数据域（Data field）、校验位（CRC）和结束位（EOF）。
可以通过帧类型来区分标准帧和扩展帧，数据标识符用于标识发送数据的节点，数据长度码表示数据域的长度，校验位用于检测数据在传输过程中的错误。
三、CAN总线的错误检测和纠正机制为了保证CAN总线的高可靠性，CAN总线采用了重要的错误检测和纠正机制。
其中，CRC（Cyclic Redundancy Check）循环冗余校验码用于检测数据传输过程中的错误，通过比对接收到的CRC码和发送方预先计算的CRC码是否一致来判断数据的正确性。
此外，CAN总线还采用了错误报告机制，如错误标志、错误定位和错误状态等，方便节点检测和处理异常情况。
四、CAN总线的应用领域由于CAN总线具有高速、实时性好、抗干扰性强等特点，因此在很多领域都得到了广泛应用。
其中，汽车领域是CAN总线应用最为广泛的一个领域。
CAN总线在汽车中主要用于车载网络通信，如发动机控制、底盘控制、仪表盘和车门控制等。
此外，CAN总线还被广泛应用于工业自动化领域，如数控机床、机器人、智能仓储系统等。
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比特2： 一ABS／EDL控制单元发出一个高级别比特。 一发动机控制单元在数据传输线上发出一个低级别比特并检测到高级别比特0 这样它就失去了它的优先级成为一个接收者。 比特3： 一ABS／EDL控制单元有最高的优先级因此得到此次存储分配。它继续发送数 据列直 至结束。ABS／EDL控制单元完成发送之后，其他控制单元再开始发送。
感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户则选择忽略
9．认可数据 如果所接受的数据是重要的，它将被认可及处理，反之则将其忽略。
10．CAN数据总线所传输的是什么? 该系统以短促的时间间隔在控制单元之间传输数据列。 数据列： 包含一长串比特。数据列中的比特数由数据区域的大小决定。 下图所示为一个数据列的格式。这一格式在两条数据线中是相同的。
数据传输线
数据传输终 端
3．CAN收发器 它本身兼具接收与发送的功能。它将CAN控制器传来的数据化为电信号并将其送 入数据传输线。同样，它也为CAN控制器接收和转化数据。
CAN收发器
CAN收发器
数据传输终 端
数据传输线
数据传输终 端
4．数据传输终端 它是一个电阻器。它防止数据在线端被反射，以回声的形式返回，这会影响数 据的传输。 数据传输线它是双向的，对数据进行传输。两条线分别被称为CAN高线、CAN 低线。
例如：关于启用哪一个无线电波远程控制， 目前中心锁的状态，是否有错误的存 在，等等。 下表即是一个例子，向您显示驾驶员侧车门控制单元数据区的一部分。您能看到 关于中央锁及电动车窗的那些信息是怎样传递的。
2．传动系中的数据总线
数据总线连接以下设备： －发动机Motronic控制单元 －ABS／EDL控制单元 －自动变速箱控制单元 同时有10个数据列被传输。
值为“1”的电灯开关状态。开关闭合。电灯亮 值为“O”的电灯开关状态。开关断开。电灯熄灭 从原理上看CAN数据总线的作用方式是与之完全一样的。
收发器也能产生两种不同的比特态。
值为“1”的比特态
收发器开，在舒适系统中开关打到5伏(传动系中：约2．5伏) 数据传输线上的电压：舒适系统中约5 伏(传动系中：约2．5伏)
CAN收发器
CAN收发器
数据传输终 端
数据传输线
数据传输终 端
2．CAN控制器 接受由控制单元中的微电脑传来的数据oCAN控制器对这些数据进行处理并将其 传往CAN收发器。同样，CAN控制器也接受由CAN收发器传来的数据，对这些 数据进行处理并将其传往控制单元中的微电脑.
CAN收发器
CAN收发器
数据传输终 端
索引 1 2 3 4
说明 控制单元 1 控制单元 2 终端电阻 双线总线导线
通过双线总线导线连接控制单元 在总线系统上可并行连接多个控制单元。为了避免通过导线传输数据时发生故 障，在总线导线的末端连接终端电阻。在双线总线系统中使用双绞线，并以所谓 的推挽方式传输信号这样就能够实现，显著降低外部干扰并通过双线导线非常抗 干扰地传输数据。
2．原理：
控制单元通过网络交换数据。
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。
3．数据传递
目前在车辆上应用的数据传递形式有两种： 1．每项信息都通过各自独立的数据线进行交换。 例如下列中，共需要五条数据线来传递数据，每项信息都需要一个独立的数据 线，随着所需信息两的增加，数据线的数量和控制单元的针脚数也会相应增加。
6．舒适系统中的数据总线
舒适系统中，数据总线目前连接了舒适系统的控制单元。它们是： 一中心控制单元 一二个或四个车门控制单元 舒适系统中的CAN数据总线的结构控制单元的线路以星状连接会聚于一点。优点 是如果一个控制单元失灵，其他控制单元仍能送出数据列。
下列是舒适系统数据总线的功能： 中央锁 电动车窗 开关照明 后视镜的电子调整和加热 自诊断
动力传动系统中的上列控制单元组成了一个完整的CAN系统： • 发动机控制单元.自动变速器控制单元.ABS控制单元. • 舒适系统中的上列控制单元组成了一个完整的CAN系统： • 中央控制系统.车门控制系统
3、该系统的优点
(1)如果需要增加额外信息，只需修改软件即可。 (2)通过控制单元和辅助安全措施对传递信息的持续检查，可以达到最低的故障率 。 (3)利用最少的传感器信号线来传递多用途的传感信号。 (4)控制单元间实现高速数据传递。 (5)控制单元和控制单元插角最小化应用，从而节省更多有用空间。 (6)CAN数据总线符合国际标准，便于不同的控制单元进行数据交换。
所有三个控制单元同时开始发送数据列。与此同时，它们在数据传输线上一比 特一比特的比较数据。如果一个控制单元发出一个低级别比特而检测到一个高 级别比特，它将停止发送而转为接收。
例如：比特1： 一ABS／EDL控制单元发出一个高级别比特。 一发动机控制单元也发出一个高级别比特。 一自动变速箱控制单元在数据传输线上发出一个低级别比特并检测到高级别比特 。这样它就失去了它的优先级成为一个接收者。
5．数据传递的原理
CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议。 讲：一个电话用户（控制单元）将数据“讲”入网络中，其他用户通过网络“ 接听”这个数据，对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽 略。
1. 对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户则选择忽略
1．CAN数据总线由哪些元件组成? CAN数据总线由一个控制器，一个收发器，两个数据传输终端以及两条数据传输 线组成。 除了数据传输线，其他元件都置于控制单元内部。控制单元的功能不变。
④数据区 传给其他控制单元的信息。
⑤安全区 检验传输错误
⑥确认区
接收者发给发送者的信号，用来告知已正确收到了数据列。若有错误被检 验到，则接收者迅速通知发送者。这样发送者将再次发出该数据列 .
⑦结束区 标志数据列的结束。这是显示错误以得到重新发送的最后可能区域 .
10．数据列是怎样产生的? 数据列是由一串若干个比特组成。每个比特只能有值“0”或“1”。 这里是一个简单的例子以解释怎样产生一个值为“0”或“1”的状态：电灯开 关将电灯打开或关闭。这意味着电灯开关有两种不同状态。
比特电压 值
0伏
0
5伏
1
级别 高 低
数据列的优先权怎样被确认? 根据其状态区的优先级，每个数据列被指定了一个由11比特组成的代码。 下表所示为三个不同数据列的优先级。
优先级 1 2 3
数据列
ABS1 发动机1 变速器1
状态区 001 1010 0000 010 1000 0000 100 0100 0000
2．各控制单元间的所有信息都通过两根数据线进行交换：数据总线。
所有信息都通过两根数据线进行传递。 通过该种数据传递形式，所有的信息，不管控制单元的多少和信息容量的大 小，都可以通过这两条数据线进行传递。
只用一根单独的导线朝两个方向传输数据， 因而采用半双工模式传输数据。
连接的控制单元执行本地内部连接网络指令器的功能。
值为“0”的比特态
收发器关，开关接地 数据传输线上的电压：约0伏 两个比特有四种可能的组合。每种组合可以指定为一条信息，并发往所有控制单 元。
如果比特1和2以0伏发送，表中的信息为“电动车窗在运动中”，或“冷 却液温度为1 0℃。
显示随着比特数的增加信息量的增加情况。
比特数越高，所传输的信息量越大。 每个新增加的比特使可能被传输的信息量加倍。
在车辆电子装置的进一步发展中，承担复杂控制任务的控制单元应互相协作。这 时所实现功能的复杂性使控制单元之间的大量数据交换不可避免。过去数据传输 通过车辆电线束中的普通导线进行。然而由于控制单元功 能的复杂性不断增加，只有用可观的费用才能实现。每个信息都需要一根新导线 。
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说明 控制单元 1 控制单元 2 导线
1．原理：
CAN是控制单元区域网络（Controller Area Network）的缩写，意思是控制单 元通过网络交换数据。
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。
2、数据传递形式
CAN总线是控制单元间的一种数据传递形式，它连接各个控制单元形成一个完 整的系统。 一个控制单元从整个系统中获得的信息越多，那么它协调其自身的功能会更好。
汽车总线系统的原理和故障诊断
二．总线系统的原理
1．概述
车辆中传统的电子技术是，为车辆中的每个电气部件至少在电线束中敷设一根 相应横断面的导线。例如控制尾灯时，就敷设一根从灯开关到灯泡的导线。
传统电子技术中通过单独的导线连接各个单个用电器 故障诊断可通过测量相应导线上的信号变化过程进行。 当电子装置进入车辆中时，一开始也保留了这种信号传输方式。为每个必须在控 制单元之间交换的信息在电线束中敷设了一根附加导线。很多车辆包含大量电子 控制系统。车辆中电子装置的增长一方面由客户对更高行驶安全性和更高行驶舒 适性的要求决定，另一方面是为了满足立法部门对改进排气状态和减小耗油量的 要求。能够胜任这些要求的控制单元已在发动机控制、变速箱控制和节气门控制 以及防抱死系统 (ABS) 或加速防滑控制 (ASR) 中使用较长时间。
分七个区域 ①开始区
标志数据列的开始。大约5伏(由系统决定)的一个比特由CAN高线送出。而 CAN低线中为大约0伏。
②状态区
确定数据列的优先级别。例如：若两个控制单元想在同时送出其数据列，优 先级较高的数据列先行。
③检验区
显示数据区中包含的数据数目。该区允许接受者检验其是否收到传输来的全部 信息。
控制单元通过单根导线的常规接线 这使得导线束无限膨胀。此外对每个信息来说，在发送控制单元上需要一个输出 端，在接收控制单元上需要一个输入端。于是需要非常多的插头连接，随之而来 的是易受干扰性增大。
为了排除这些缺点并同时为车辆打开一条优化和进一步发展之路，必须寻找和 踏上新的途径。 在高度发展的车辆中，控制单元通过总线系统相互连接。总线是由一根或多根 导线构成的电缆，在车辆中通常由两根导线构成。