CANBUS 车载网络基础知识解析
CAN Bus简介
CAN总线在智能网联汽车中的技术挑战
需要解决高实时性、高可靠性、高安全性等方面的技术问题。
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CAN Bus技术演进
高速CAN总线技术
目前CAN总线已达到1Mbps，未来将进一步提高至4Mbps或更高，以满足日益增长的数 据传输需求。
低压CAN总线技术
低压CAN总线以其灵活性和低成本性在汽车电子领域得到广泛应用，未来将进一步优化 其性能和可靠性。
CAN总线与互联网技术的融合
随着物联网技术的发展，CAN总线将与互联网技术融合，实现远程监控和管理，提高汽 车智能化水平。
CAN Bus被用于工业自动化控制 系统中的数据传输和控制，例如工 厂自动化生产线、机器人控制系统 等。
其他领域
除了汽车和工业自动化领域，CAN Bus还被应用于医疗设备、航空航 天、智能家居等领域中。
02
CAN Bus通信协议
CAN协议概述
01
CAN是控制器局域网（Controller Area Network）的缩写， 它是一种用于汽车和其他工业应用场合的通信协议。
应用
与CAN控制器一起广泛应用于汽 车、工业自动化、楼宇自动化等
领域。
CAN总线电阻
作用
CAN总线电阻用于匹配总 线上的阻抗，以确保数据 传输的稳定性和可靠性。
类型
分为终端电阻和线电阻两 种类型。
应用
在CAN总线系统中，终端 电阻通常用于连接CAN控 制器和CAN收发器，而线 电阻用于连接其他设备。
灵活性
CAN Bus支持多种数据传输速 率，同时可以适应不同的网络 环境，具有较强的灵活性。
成本效益
CAN BUS
CAN BUS控制器局域网络总线技术(Control-lerA rea Ne}vork}US)已经成为判断一辆汽车是否“数字化”的一个重要标志。
实质上，CAN BUS是一种实时数据总线技术。
通过遍布车身的传感器，在收集到车辆行驶的各种信息后，不需要给出信号接收者的地址，信号发送者就可以将安全编码后的数据发送给所有的接收者，高速的CAN每毫秒内可以传送犯字节的有效数据，每个信号接收者从总线上自行读取其所需的数据。
1数据传输线数据传输线是传输数据的通道，它是双向的两条线，分别被称为CAN高线和CAN低线。
数据传输线为了防止外界电磁波的干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕方法设计，如图1所示。
这两条线的电位相反，如果一条是SV，另一条就是0 V,始终保持电压总和为一常数。
从而两条导线所产生的磁场效应由于极性相反而相互抵消。
通过这种办法，CAN数据总线得到了保护而免受外界的电磁场干扰，同时CAN数据总线向外辐射也保特中性，即无辐射。
图1数据传输线2数据帧结构数据帧携带数据，是数据在网络上传输时的一个数据单元。
数据帧由7个不同的位场组成。
2.1帧起始(SO F )标志数据帧和远程帧的起始，由单个显性位构成。
只有当总线位空闲状态时，才允许节点开始发送，所有节点必须同步于首先发送节点的帧起始引起的上升沿2.2仲裁场(AF)在CAN 2 OA中，仲裁场由11位标识符和远程发送请求位RTR( Renote Tran}n fission Request)组成;而在CAN 2 OB中，仲裁场由29位标识符和远程发送请求位RTR构成。
即CAN协议支持两种报文格式，其唯一的区别是标识符(D)长度的不同，标准格式为11位，扩展格式为29位。
2.3控制场(CF)两种格式的控制场格式不同。
在标准格式中，控制场包括数据长度编码DLC ( D ata LengthC ode) , }E位(显性)和保留位RO(显性)。
在扩展格式中，包括D LC和两个保留位R 1, R}这两个保留位必须发送显性电平。
车载网络通信基础知识
按系统的复杂程度、信息量、必要的动作速 度、可靠性要求等将多路传输系统分为低速 （A）、中速（B）、高速（C）三类。
1、A类总线标准、协议
A类是面向传感器／执行器控制的低速 网络，数据传输位速率通常小于 10kbps，主要用于电动门窗、灯光照 明、后视镜调整、座椅调节等控制。
A类目前首选的标准是LIN （Local Interconnect Network）
在2000年3月6日，五家汽车公司（Audi、 BMW、DaimlerChrysler、Volvo和 VOlkswagen）、VCT通讯公司以及半导体 厂商 Motorola联合宣布成立LIN协会，其 目的是制订和实施满足汽车A类串行总线的 开放式标准。1999年7月首次发行LIN规范 （1.0版），2000年4月修订为l.1版，2000 年11月再次修订为1.2版，这个标准就是现 在的LIN总线标准。
CAN总现在汽车中的应用
总线的分类
其中的系统总线，即通常意义上所说的总线， 一般又含有三种不同功能的总线，即数据总线 DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus） 和控制总线CB（Control Bus）。
有的系统中，数据总线和地址总线是复用 的，即总线在某些时刻出现的信号表示数据而 另一些时刻表示地址；而有的系统是分开的。 51系列单片机的地址总线和数据总线是复用的， 而一般PC中的总线则是分开的。
车载网络采取基于串行数据总线体系结构， 这是业界的共识。在各种串行数据总线中，最 常见的是PC机上的串口UART，因此最早的车 载网络是在UART的基础上建立的，如通用汽 车的E&C、克莱斯勒的CCD、福特的ACP、丰田 的BENA等车载网络都是UART在汽车上的应用
汽车百科 C
CAN-BUS控制器局域网CAN（Controller Area Network）即控制器局域网络。
是应用在现场、在微机化测量设备之间实现双向串行多节点数字通讯系统，是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
CAN协议建立在ISO/OSI模型之上，其模型结构有三层。
协议分为Can2. 0A, CAN2.0B,CANopen几种。
CAN-BUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（ControllerAreaNetwor k-BUS）”。
ＣＡＮ总线的通讯介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维。
通讯距离与波持率有关，最大通讯距离可达１０ｋｍ，最大通讯波持率可达１Ｍｄｐｓ。
ＣＡＮ总线仲裁采用１１位标识和非破坏性位仲裁总线结构机制，可以确定数据块的优先级，保证在网络节点冲突时最高优先级节点不需要冲突等待。
ＣＡＮ总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。
ＣＡＮ总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。
ＣＡＮ总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数据通讯。
CBC制动力分配系统又称弯道自动控制（CBC）。
在车辆转弯制动时，CBC与防抱死系统（ABS）配合工作，从而减小过度转向和转向不足的危险。
即使在恶劣的驾驶条件下，亦能确保汽车的稳定性。
有些高版本的ABS系统中包含CBC功能。
如果检测到汽车可能正在滑行，CBC系统降低发动机功率，必要时对特定的车轮施加额外的制动力，从而对汽车采取必要的纠正措施。
因此，CBC能在1秒钟的时间内使汽车在所选道路上稳定下来。
然而，即使如此先进的系统也不能违背自然规律，因此驾驶员应始终保持最佳的状态，了解路况，用心驾驶。
CBC蕴涵复杂的计算机控制技术，即“稳定性算法”，它能识别挂车负重，并对增加的汽车负重进行自动补偿。
can-bus总线
◇ CAN-Bus总线的一些基础知识CAN-Bus介绍控制器局部网（Controller Area Network ）是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能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、环境控制等众多部门。
控制器局部网将在我国迅速普及推广。
控制器区域网(Controller Area Network)CAN现场总线已经成为在仪表装置通讯的新标准。
它提供高速数据传送, 在短距离(40m)条件下具有高速(1Mbit/s)数据传输能力,而在最大距离10000m时具有低速(5kbits/s)传输能力, 极适合在高速的工业自控应用上。
CAN总线可在同一网络上连接多种不同功用的传感器(如位置,温度或压力等)。
CAN-Bus总线特点CAN总线与其他总线相比有如下特点：●它是一种多主总线，即每个节点机均可成为主机，且节点机之间也可进行通信；●通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbps；●CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作；●CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成,因此可以定义211或229个不同的数据块,这种按数据块编码的方式,还可使不同的节点同时接受到相同的数据,这一点在分步式控制中非常重要；●数据段长度最多为8个字节,可满足通常工业领域中控制命令,工作状态及测试数据的一般要求。
同时，8个字节不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性；●CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性●CAN总线所具有的卓越性能、极高的可靠性和独特设计,特别适合工业设备测控单元连。
《CANbus简介》PPT课件
3）1987年Intel提交付了首枚CAN控制器82526， 这是CAN方案首次通过硬件实现。不久之后，Philips 半导体推出了82C200。
精选PPT
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二、CAN总线
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一、汽车通信网络
1.1、汽车通信网络的发展
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，并且可靠性 低。于是，基于总线的汽车网络应运而生。
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 信息交换，并不代表线束数量）。
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6
Engine Control
Transmission Control
Anti-Lock Brakes
Lighting
Air Condition
Dashboard
Active Suspension
Power Seats
Power Windows
图1:传统的汽车网络
Engine Control
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一、汽车通信网络
各种协议的简要说明：
FlexRay协议将其时间周期分为静态段和动态段两个部分。静态段采用TDMA方式传输时间驱动类型的数据，动 态段采用Mini-Slot方式传输事件驱动类型的数据。在安全性方面，FlexRay 采用冗余通道的方式确保数据正 确传输，而其它的容错机制并没有直接在协议中明确说明，而交由应用提供者自己设计。这种方法有很大的 设计灵活性，然而会由此产生安全隐患以及兼容性问题。 TTP协议对所有的节点采用TDMA的网络通道分配方式，即所有节点在一个周期内都会传输数据至少一次。整个 系统采用统一的时间标准，所有的节点都存有预先定义的时间表，一旦传输数据和时间表发生了冲突则认为 节点错误。只要一个节点有一次错误，那末该节点将退出通信网络，确保网络不受错误节点的干扰。TTP将 网络成员检查服务也定义在协议中，确保网络中没有可疑的节点。这些虽然限制了该协议的灵活性，但确保 了它的高安全性。
汽车CAN-BUS多路信息传输系统介绍
目录
• 引言 • CAN-BUS技术概述 • 汽车CAN-BUS多路信息传输系统原
理 • 汽车CAN-BUS多路信息传输系统应
用实例 • 挑战与解决方案 • 未来发展趋势与前景展望
01 引言
目的和背景
汽车电子化和智能化发展
随着汽车技术的不断进步，汽车内部的电子控制系统越来越 多，需要一种高效、可靠的数据传输系统来实现各个系统之 间的信息交换。
安全性问题
汽车CAN-BUS系统涉及到车辆控制和安全等方面，因此需要解决 网络安全和信息安全问题。
解决方案及创新思路
优化网络拓扑结构
通过优化CAN-BUS网络的拓扑结构，提高信息传 输的效率和实时性。例如，采用星型、树型等拓 扑结构，减少信息传输的延迟和冲突。
加强网络安全防护
采用加密、认证等网络安全技术，确保CAN-BUS 系统的信息安全和网络安全。同时，建立完善的 网络安全防护体系，防止恶意攻击和非法访问。
节能控制
通过CAN-BUS系统实现发动机与其他控 制单元的协同工作，如与变速箱控制单元 协同实现最佳换挡策略，降低油耗。
故障诊断
当发动机出现故障时，控制单元可以通 过CAN-BUS系统将故障信息发送给仪 表盘，以便驾驶员及时了解并处理。
实例二：车身电子稳定系统中的应用
实时监控
车身电子稳定系统通过CAN-BUS系统实时获取车辆动态参数（如车 速、横摆角速度、侧向加速度等），以判断车辆是否处于稳定状态。
提高汽车性能和安全性
通过CAN-BUS多路信息传输系统，可以实现汽车各个系统之 间的实时数据共享和协同工作，从而提高汽车的整体性能和 安全性。
报告范围
CAN-BUS多路信息传输系统基 本原理：介绍CAN-BUS多路信
现代汽车canbus多路信息传输系统
统 控制单元 和控制单元插角最少化应 的 用，从而节省更多有用空间
优 CAN数据总线符合国际标准，便于 点 不同的控制单元进行数据交换
控制单元1 控制单元2
检测时，关闭点火开关，断开两 个控制单元。
检查数据总线是否断路、短路或 对正极/地短路。
如果数据总线无故障，更换较易 拆下〔或较廉价〕的一个控制单 元试一下。
如果数据总线系统仍不能正常工 作，更换另一个控制单元。
三个或更多控制单元组成的双线式 数据总线系统的检测
控制单元1 控制单元2 控制单元3
仪表内的诊断接口 J285
Gateway 的作用是使所有连接在CAN总线上的控制单元 实现数据交换 驱动总线 舒适总线和 显示总线 (信息娱乐总线). 因为这几种总线的传输速度是不同的，所以不能直接进 行数据交换。
空调控制单元 E87
Data telegram
Gateway
作用
作为诊断 gateway...
Motronic 控制单元
自动变速器 控制单元
ABS/EDL 控制单元
在特殊情况下，CAN数据总线的连接 节点可能会在发动机控制单元里
线束的节点汇集 在发动机控制单 元中
Gateway
CAN 数据总线网络
仪表内的 Gateway
自动变速箱控制单元 J217
舒适系统中央控制单元 J393
Control unit for 4LV J537
舒适系统CAN数据总线传递数据的功能
中央门锁控制功能 电动窗控制功能 照明开关控制功能 电动调节和加热后视镜控制 功能 故障自诊断功能
CANBUS 基本原理介绍
奇瑞整车CAN开发流程
CAN开发流程图
第一轮台架测试报告 2 st release of Message List 2 st release of Draft 节点网 络管理 实验线束和台架零部件 CAN 样件、供应商测试报告、 FIF 2 st release of Draft 节点功 能规范 第二轮台架和样车测试报告
CAN BUS 基础 知识介绍
基本内容
• CAN的基础知识 • 整车CAN开发流程
CAN的基础知识
CAN BUS 产生与发展
控制器越来越多； 控制器之间交换信息 的需求越来越多； 排放、能耗和安全性 能的法规要求和顾客 的舒适性要求; 线束问题
CAN的基础知识
CAN BUS 在汽车在的应用优势
节点技术规范定义初稿
Draft 节点功能规范
Draft 节点网络管理
不一致
与供应商协调 技术规范
一致
1 st release of Message List 1 st release of Draft 节点硬 件要求 1 st release of Draft 节点功 能规范 1 st release of Draft 节点网 络管理
播几种方式发送接收数据;
CAN的基础知识
CAN基本概念与特点
复杂的错误监测与处理能力;
节点容易断开与连接,节点在错误严重的情况，自动退出 总线;
通讯波特率
5K——1MBPS，通讯距离40m——10Km
对通信数据块进行编码.
CAN的基础知识
CAN基本工作原理
通讯波特率 与总线长度的关系
CAN的基础知识
第三轮台架和样车测试报告 实验线束和台架零部件更新 实验样车，OTS 样件、供应商 测试报告、FIF
CANBUS 车载网络基础知识
CANBUS 基础知识介绍
⑤ 总线错误 错误检测
CANBUS 基础知识介绍
⑤ 总线错误 故障Βιβλιοθήκη 定汽车网络在奇瑞的发展应用
①CANBUS协议在奇瑞技术规范中的体现 ②汽车网络在奇瑞车型中的应用 ③奇瑞汽车网络技术发展探讨
汽车网络在奇瑞的发展应用
① CANBUS协议在奇瑞技术规范中的体现 硬件规范 整车网络拓扑图 网络管理规范 信号列表 分布式功能 测试规范
简化车内连线的同时，使车内信息与资源得到共享 读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得简单
汽车数据总线技术概述
④ 汽车网络起源于上世纪80年代，目前在国内外得到广泛应用。
Flexray在新宝马X5中已得到应用
汽车数据总线技术概述
汽车网络应用的线束开发对比
CANBUS 基础知识介绍
①简介 ②帧类型 ③编码 ④报文传输 ⑤总线错误
CANBUS 基础知识介绍
① 简介 概述：CAN（The Controller Area Network）控制器局域网为 串行通讯协议，CAN 的应用范围很广，在汽车电子行业里， 使用CAN 连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统、等等， 其传输速度可达1 Mbit/s。
Immo
TDM
终端电阻
ICU
FISU
DLC
TCU
终端电阻
CLM (F)
Head Unit(DVD radio, navigatio n,solid 6 CD)
350
主显示屏 （8” Front display）
300
Video switch box
TPM
EMS
ABM (*) CLM
车载网络系统CANBUS基础汇总
CAN系统 结构图
上海通用CAN系统结构图
GM LAN 系统的组成
（1）CAN总线 （2）截止电阻ECM和PIM内
（3）动力系统接口模块（PIM） （4）方向盘转角传感器
（5）变速器控制模块 （TCM） （6）防抱死制动系统-牵引力控 制系统（ABS-TCS）电子控 制单元（ECU） （7）发动机控制模块（ECM）
2、为什么要采用CAN系统
CAN:Controller Area Network(控制器局域网络)
传统通讯方式
CAN通讯方式
控制单元之间的信息传递，有几个 信号就要有几条信号传输线。如果传 递信号项目多还需要更多的信号传输 线，这样会导致电控单元针脚数增加、 线路复杂、故障率增多及维修困难。
3、CAN系统的优点
2、数据检验和接受
CAN系统中的所有控制单元都能收到信息，并且每个都扮 演识别器中的接收检验员，判断所收到的信息是否与相应 的控制模块有关，如果有关，则采用；否则将被忽略。 每个控制单元都能传递和接收数据，但只是有选择性地读 取需要的数据信息。
内容提要
一 • CAN系统概述 二 • CAN系统的数据传输 三 • CAN系统的数据传输终端 四 • CAN系统的数据线节点 五 • CAN系统的网关 六 • 典型车型的CAN系统
动力 控制 CAN 数据 传输 系统
舒适 系统 CAN 数据 传输 系统
1、什么是CAN系统
一辆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(控制器局域 网络)的缩写，意思是控制单元通过网络传输交换数据。
现代汽车CANBUS多路信息传输系统
MOTRONIC控制单元发送了1个低电位并 检测到1个高电位，那么，它也失去优先 权，而转为接收器
ABS/EDL控制单元拥有最高优先权并接 收分配的数据，该优先权保证其持续发 送数据直至发送终了
ABS/EDL控制单元结束发送数据后，其 他控制单元再发送各自的数据
CAN数据总线的抗干扰
约为5V 这样2根线的总电压值仍保持一个常值 从而所产生的电磁场效应由于极性相反而相互抵消 所以，数据传输线通过这中方法得到保护而免受外界辐射干扰 同时，向外辐射时，实际上保持中性（即无辐射）
舒适系统CAN数据总线
舒适系统CAN数据纵 线连接舒适系统中 的各个控制单元：
1)一个中央控制单元 2) 两个或四个车门控
优先权顺序： ABS/EDL控制单元 Motronic控制单元 自动变速器控制单元
数据总线以500kbit/s的速率传递数据（高速率），每一数据传 递大约需要0.25ms。在动力传动系统中，数据传递尽可能快速 以便充分利用数据，因此需要一个高性能的发送器。
每一控制单元（根据控制单元类型）每7~20ms发送1次数据
据的最后一次机会
信息通过2个连续位进行传递例释
随着位数的增加，信息量增加情况
1位的位 产生 2位的位 产生 3位的位值变化 产生
值变化 信息 值变化 信息
信息
0V
10℃ 0V；0V 10℃ 0V；0V；0V 10℃
5V
20℃ 0V；5V 20℃ 0V；0V；5V 20℃
5V；0V 30℃ 0V；5V；0V 30℃
控制单元和控制单元插脚最少化应用， 从而节省更多有用空间
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
汽车CAN-BUS介绍
汽车CAN-BUS介绍CAN是控制器局域网络的英文缩写、即：Controller Area Network. BUS在这里指的是公共通讯-也就是我们常说的总线的意思。
既连接模块和传输数据的线路。
通过CAN进行的数据通讯是一种串行数据通讯。
早在1980年，BOSCH 的工程师们就开始研究在轿车上的串行数据通讯系统，他们发现还没有一种适合所有车辆的网络通讯协议，于是BOSCH在1983年开始开发一种全新的串行总线系统，新的总线系统还提供一项新的功能--减少线束的使用量，但这并不是促使CAN开发的主要原因，梅赛德斯-奔驰的工程师们对新的串行数据总线系统的研究比较早，INTEL公司是他们的主要半导体供应商，德国的沃尔夫哈德-劳伦兹博士将这种新的网络协议命名为CAN（Controller Area Network），霍斯特-威茨迪恩博士也在理论上给予了支持。
在1986年2月，BOSCH向底特律的SAE委员会介绍了这种多功能的网络通讯协议，1987年，INTEL公司研制成功了第一片应用于CAN的芯片：82526 在短短的4年里，一个想法变成了现实，不久PHILIPS公司也开发出了应用于CAN的芯片82C200.在当时，这两款最早的芯片在数据接收到过滤和信息的处理上有很大的不同。
INTEL比较推崇Full CAN的理念，PHILIPS使用的则是Basic CAN的理念。
在今天，更多的信息处理及数据接收方式都可以同时存在于同一个芯片当中。
使用CAN-BUS的优势使用CAN-BUS的优势是显而易见的：一，节约线束的使用二，减少了不必要的线路插头三，减少了不必要的传感器的使用四，实现了信息资源的共享五，数据传输更快CAN-BUS的应用领域一，车辆控制二，船只电气控制三，飞机及航空器控制四，工业制动化控制五，电梯或自动扶梯控制六，非工业控制领域七，医疗器械领域CAN-BUS的历史1983年 BOSCH开始开发应用于车辆数据通讯的网络系统1986年向SAE协会介绍CAN协议并正式发布1987年英特尔（LNTEL)及菲利普半导体（Philip Semiconductors)研制出第一款CAN芯片1991年 BOSCH CAN2.0发布1991年 CAN家族高级扩展（Higher-Layer)协议发布1992年 CiA(CAN in Automation)国际用户及制造商集团成立1992年 CAN实用扩展协议(CAN Application Layer)发布1992年梅赛德斯-奔驰第一次在车辆上使用CAN网络1993年 ISO 11898标准发布1994年 CiA成立第一个国际CAN协会组织（CAN Conference Organization)1994年 Allen-Bradley公司发布设备网络协议（DeviceNet protocol) 1995年 ISO 11898修订版发布1995年 CiA发布CANopen协议2000年 TTCAN （Time-Triggered communication Protocol)发布在1986年，Robert Bosch公司向SAE介绍了CAN串行数据总线系统,历史上最成功的网络协议诞生了.在今天,欧洲的汽车制造商们制造的每一辆轿车都至少应用了一种CAN系统.CAN也应用在其他种类的汽车上,在全世界范围内,CAN必将引领串行数据通讯的潮流.CAN-BUS的基本概念CAN的标准。
车载网络技术(2)PPT课件
•为恢复管理和过载通知提供手段。
MAC子层的作用主要是传送规则，也就是控制帧结构、 执行仲裁、错误检测、出错标定、故障界定。位定时的一些 普通功能也可以看作是MAC子层的一部分。
物理层的作用是在不同节点之间根据所有的电气属性进行 位的实际传输。物理层定义信号是如何实际地传输的，因此 涉及到位时间、位编码、同步的解释。技术规范没有定义物 理层的驱动器/接收器特性，以便允许根据它们的应用，对 发送媒体和信号电平进行优化。
控制单元之间的数据交换就是通过这两条导线来完成的， 这些数据可能是发动机转速、油箱油面高度及车速等。
2.2 CAN协议分层结构和功能
逻辑链路子层LLC
接收滤波
超载通知
恢复管理
数 据 介质访问控制子层MAC
链
数据包装/解包
路 层
帧编码
介质访问管理
错误监测
出错标定
应答
串并转换
物 理
位编码/解码 位定时
层
同步
驱动器接收器特性
监控器 故障界定 总线故障管理
逻辑链路控制子层(LLC)的作用范围如下：
•为远程数据请求以及数据传输提供服务。
2．信息路由 在CAN系统中，一个CAN节点不使用有关系统结构的
任何信息(如站地址)。包含一些重要概念： 系统灵活性——节点可在不要求所有节点及其应用层
改变任何软件或硬件的情况下，被接于CAN网络。 多点传送——由于采用了报文滤波，所有节点均可接
收报文，并同时被相同的报文激活。 数据相容性——在CAN网络内，可以确保报文同时被
二、CAN总线的基本原理
CAN总线是一种串行数据通信协议， 其 通信接口中集成了CAN协 议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包 括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
速腾 CAN Bus 5053知识汇总
速腾 CAN Bus 5053知识汇总前言：来控制汽车上电子设备。
而这个行车电脑可现在的汽车都有个行车电脑，用以通过相应接口，接上数据线与外部的电脑（笔记本或者台式机）链接，通过软件进行参数设置进而控制汽车的设备。
一些基础知识：CAN是什么？为什么它如此重要？CAN就是控制器局域网络的意思。
CAN是与最新款大众、奥迪、SEAT和斯柯达汽车诊断通信的一种新方式。
不同于以前使用K线诊断通信的ISO9141系统，新CAN总线系统比以前的ISO9141系统要快得多（500 kbps与10.4 kbps的区别）。
运用CAN诊断必须要有新的硬件和软件。
随着K线逐渐被CAN总线取代，使用CAN总线诊断工具是你唯一的选择。
CAN总线诊断系统适用于以下车型2005年以前所有VW、Audi、Skoda、Seat系列车型；必须要有CAN总线诊断系统才能诊断的车型：（速腾底盘类型：VW G/J MK5）所有高尔夫5 (A5平台)2003年后大众途安(1T底盘)2004年后高尔夫(1K底盘)2004年后VW Caddy (2K底盘)2004年后Seat Altea (5P底盘)2004年后斯柯达欧雅(1Z底盘)2005年后Seat Toledo (5P底盘)2005年后高尔夫Plus长编码都是16进制的，A不是代表字母，而是十六进制的10，B\C\D\E\F,则分别代表11、12、13、14、15，将的将1改为101改为A就是相当于十进制5053线：常说的5053线就是一个数据线，用来连接行车电脑和笔记本测试电脑的。
在电脑上需要装上调试软件，这个在你买线的时候就有。
准备工作1．连接5053线至电脑2．发现新硬件，搜索驱动位置指向5053安装目录3．打开方向盘下面的储物盒，打开到最大角度，直到下不去了，用钥匙顶一下里面有个档片，这样盖子又能下来一定角度，注意用力要轻，免得档片断掉，断了我估计盖不上了吧。
大可不必把整个盖子拆下来。
CANBUS介绍及工作原理
CANBUS介绍及工作原理什么是CANBUS？CANBUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（Controller Area Network-BUS）”。
CANBUS总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。
将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，在汽车上这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递。
CANBUS的工作原理大家知道当今车辆的电控系统是越来越多，例如电子燃油喷射装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗、主动悬架等等。
同时遍布于车身的各种传感器实时的监测车辆的状态信息，并将此信息发送至相对应的控制单元内。
『车身上各种控制单元的分布图』通过上图我们可以看到车身上的各种控制单元，车越高级，车身上的控制单元也就越多，每个控制单元都可看做一台独立的电脑，它可以接受信息，同时能对各种信息进行处理、分析，然后发出一个指令。
比如发动机控制单元会接受来自进气压力传感器、发动机温度传感器、油门踏板位置传感器、发动机转速传感器等等的信息，在经过分析和处理后会发送相应的指令来控制喷油嘴的喷油量、点火提前角等等，其它控制单元的工作原理也都类似。
在这里可以给大家做一个比喻，车上的各种控制单元就好比一家公司各个部门的经理，每个部门的经理接受来自自己部门员工的工作汇报，经过分析作出决策，并命令该部门的员工去执行。
『控制单元』车身上的这些控制单元并不是独立工作的，它们作为一个整体，需要信息的共享，那么这就存在一个信息传递的问题。
比如发动机控制单元内的发动机转速与油门踏板位置这两个信号也需要传递给自动变速器的控制单元，然后自动变速器控制单元会据此来发出升档和降档的操作指令，那么两个控制单元之间又是如何进行通信的呢？『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。
比如两个控制单元间有5种信息需要传递，那么则需要5根独立的数据线。
CAN网络知识介绍
1、被升级设备具有远程升级功能 2、升级固件固件头符合要求
字节数
内容
备注
1
设备类型（设备码）
1
厂商信息
2
硬件版本
2
软件版本
4
文件长度
2
加和校验值
与升级请求中的设备类型含义一致 HEX HEX HEX HEX升级固件数据所占的字节数（不包括固件头中包含的12个字节） HEX升级固件数据的加和值（不包括固件头中包含的12个字节）
四、CAN网络规范
4、使能发送
使能发送类型由报文中的一个或多个信号触发，引起报文传输
Event Message
open door
close door
1
5
...
...
T
T
Time
当触发信号的当前信号值等于使能值时，使能报文立刻以周期T循环发送。当信号值由 使能信号变为非使能值时并且再无其它使能信号，相应报文再发送nRepetition次。
故障诊断仪
识别码
备注
0xA7
0xA8（B8，C8，D8）
多组电池采用括号内 的作为区分
0xA9
0xAA
0xAB
0xAC
0x01
BCU老化工装使用
0x02
0x03
213
第15页，共31页。
PCW数据分析仪
诊断整车所有模块的 故障信息
三、CAN网络ID规范
CAN 设备识别码分配
表中定义了消息发送的特定目标地址。需要指出的是，非目标地址所指向设备应忽略此消息。 广播地址（0xFF）要求所有设备作为消息响应者作出监听和响应。
CAN网络知识介绍
第1页，共31页。
2017-05-18
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450
MOST
300
Digital TV
UBCM LIN
(*) CLM
(R)
(*)
(*) RRDM
LRDM RSM
LIN
UIP SIREN ATM
FBCM LIN
High Speed CAN
DDM PDM TDM
Burglar Alarm
PEM
Low Speed CAN
gateway
总长3500左右
ABM
Immo
TDM
终端电阻
ICU
FISU
DLC
TCU
终端电阻
CLM (F)
Head Unit(DVD radio, navigatio n,solid 6 CD)
350
主显示屏 （ 8” Front display）
300
Video switch box
TPM
EMS
ABM (*) CLM
(F)
LIN Antiteft
整车网络基础知识介绍
基本内容
• 汽车数据总线技术概述 • CANBUS 基础知识介绍 • 汽车网络在奇瑞的发展应用
汽车数据总线技术概述
①汽车数据总线技术的定位 ②汽车数据总线类型 ③汽车数据总线起因 ④汽车数据总线的历史与应用
汽车数据总线技术概述
① 汽车数据总线在汽车技术的定位：汽车电子基础技术 ② 汽车网络中主要的几种数据总线:
CANBUS 基础知识介绍
⑤ 总线错误 错误检测
CANBUS 基础知识介绍
⑤ 总线错误 故障界定
汽车网络在奇瑞的发展应用
①CANBUS协议在奇瑞技术规范中的体现 ②汽车网络在奇瑞车型中的应用 ③奇瑞汽车网络技术发展探讨
汽车网络在奇瑞的发展应用
① CANBUS协议在奇瑞技术规范中的体现 硬件规范 整车网络拓扑图 网络管理规范 信号列表 分布式功能 测试规范
CANBUS 基础知识介绍
④ 报文传输 非破坏性总线仲裁（报文与时间）
竞争失败的节点，成为接收者，在帧间空间后自动重发
CANBUS 基础知识介绍
④ 报文传输 报文校验 发送器：如果直到帧的末尾位均没有错误，则此报文对于发送器 有效。如果报文破损，则报文会根据优先权自动重发。 接收器：如果直到一最后的位（除了帧末尾位）均没有错误，则 报文对于接收器有效。帧末尾最后的位被置于“不重要” 状态，如果是一个“显性”电平也不会引起格式错误 报文滤波（接收所有报文，基于整个识别符处理报文）
汽车网络在奇瑞的发展应用
② 在汽车网络在奇瑞车型中的应用
涉及到几乎所有的平台与车型
针对一款轿车，相关控制器模块（ECU）数量在2到30个左右
High Speed CAN
night vision
SVA PSM/PSI/PSC LDW SAM
EDM
AFS
TCM
ECM 3.0
BSM （ESP）
SAM (*)
• 多主机与自动重发 • “线与”机制下的总线竞争（报文与时间）
• 时间同步的多点接收（数据一致性）
• 高安全数据传输（错误检测、标定与故障界定）
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 现有的帧类型
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 标准数据帧
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 标准、扩展数据帧对比
ESM
EDM ESM EPB
CONVERTER
ABS
(DVD）
RRM
OBD II - DLC
TPM
ICM gateway (*) BCM
LRDM
PCM
RRDM TCM
AFS
LIN
LIN PMS
High Speed CAN
Low Speed CAN
CLM (R) LIN
EBS BSM （ESP） ECM 3.0
BOSCH2.0协议：为了在任何两个CAN 仪器之间建立兼容性 (兼容性有不同的方面，比如电气特性和数据转换的解释)，达 到设计透明度以及实现灵活性，根据ISO/OSI 参考模型，CAN 被细分为以下不同的层次：
CANBUS 基础知识介绍
CANBUS 基础知识介绍
特性：
• 报文路由（系统灵活性）
200
A平台
B平台
E/D平台
汽车网络在奇瑞的发展应用
③ 奇瑞汽车网络技术发展探讨
现有开发能力的整合优化？
高端平台的建立？ 先进网络自动化设计能力的导入？
谢谢大家!
③ 编码 隐性位与显性位
CANBUS 基础知识介绍
③ 编码 不归零位编码（报文紧凑，脉冲跳变少，抗扰性好）
CANBUS 基础知识介绍
③ 编码 位填充（NRZ--重新同步）
CANBUS 基础知识介绍
④ 报文传输 总线空闲时的多主发送 “线与”竞争机制
D: dominant = “0” R: Recessive = “1”
简化车内连线的同时，使车内信息与资源得到共享 读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得简单
汽车数据总线技术概述
④ 汽车网络起源于上世纪80年代，目前在国内外得到广泛应用。
Flexray在新宝马X5中已得到应用
汽车数据总线技术概述
汽车网络应用的线束开发对比
CANBUS 基础知识介绍
ACC
250
BLURSM
PDM
PTC
DDM
ICM
RSE controller
300 900
Digital Amplifier 数字功放
B12 Architecture (*) = diag. ON CAN
头枕屏（2个）/顶 显示屏（Two Headrest displays/ 9”Roof mounted display）
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 远程帧
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 过载帧
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 错误帧
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 帧间空间
CANBUS 基础知识介绍
② 帧类型 主动错误与被动错误的帧间空间 主动错误
被动错误
CANBUS 基础知识介绍
①简介 ②帧类型 ③编码 ④报文传输 ⑤总线错误
CANBUS 基础知识介绍
① 简介 概述：CAN（The Controller Area Network）控制器局域网为 串行通讯协议，CAN 的应用范围很广，在汽车电子行业里， 使用CAN 连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统、等等， 其传输速度可达1 Mbit/s。
汽车数据总线技术概述
③ 汽车数据总线产生原因的行业认识：
汽车电子设备迅速增加的应用需要
汽车数据总线技术概述
数据总线为汽车新技术发展提供了重要的技术手段:
电子控制设备带来线束数量、重量、布置要求 排放法规要求 动力底盘控制数据的实时性要求 安全数据的可靠性要求 娱乐信息多媒体数据的带宽传输要求 汽车更新换代加快与研发周期缩短的要求