多路传输系统

多路传输系统
1、多路传输系统的定义
信息通信：如同打电话，与对方通过电话线连接，通过电话线发送和接收信息。

CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议，一个电话用户（控制单元）将信息“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。

广播方法：那些被交换的信息称为信息帧。

一个发送的信息帧可以被任何一个控制单元接收，这种规则称为广播。

通过这种广播方法可以是所有联网的控制单元总是巨涌相同的信息状态。

BUS：即公共汽车，和导线的信息传输相比，BUS组成的网络系统能够快速、准确、大量的传输信息。

数据总线运送指定设备或所有设备之间的数据，就像公共汽车运送站与站之间的乘客。

网络的应用：汽车网络传输与网吧、国际互联网有相似的关系。

网络是由控制单元和\或诊断测试仪组成的电子系统，这些控制单元或诊断测试仪之间至少用一根导线连接。

网络允许各个模块相互通信，为了区分不同的设备，需要设置不同的地址
2、多路传输系统的发展历史
自20世纪50年代汽车技术与电子技术结合以来，电子技术领域中集成电路，大规模集成电路的发展带动汽车电子控制系统。

汽车电控系统极大地提高了汽车的各种性能。

但随着电子技术的普遍应用，车辆的控制单元的数目不断增多，相应的传感器和执行器的数目也不断增多，同时汽车上的的线路也越来越复杂，将不利于汽车业的发展。

多路传输系统的应用解决了这个问题，并且得到了发展。

以水温传感器为例，很多传感器都需要它的信息，发动机控制单元利用它控制喷油量，即冷车增加喷油，热车减少喷油发动机控制单元还要利用水温信号控制点火和爆震；变速器单元利用它来控制换挡时间；仪表系统要用该信号来显示发动机温度；其他系统也要用到水温信号，如空调系统等所以有些车上需要安装三四个水温传感器，分别为不同的系统提供工作信号，照此趋势车上的控制线路会越来越复杂。

但如果利用多路传输系统就不会产生多个水温传感器。

下面我们分析一下数据传输的方法，但目前为止，汽车所采用的数据传输方法有一下两种：(1)每条信息都通过各自的线路进行交换；(2) 控制单元所有信息通过做多两条线路（CAN）进行交换。

3、多路传输系统的总成及工作原理
CAN数据总线有控制单元、收发器、数据传输终端和数据传输线等构成。

数据传输终端：数据传输终端是一个终端电阻，防止数据在导线终端被反射产生反射波，反射波会破坏数据。

CAN 控制器：做为整车网络的基本单位，一个控制器最基本的功能是作为一个运算器，它得到传感器、使用者的操作、其他控制器的信息，使用相应的程序进行运算或评价，并且以此次结果来实现与其连接执行器的功能，乃至将有关信息发送给其他控制器。

CAN收发器：具有接受和发送的功能它将CAN 控制器传来的数据化为电
信号并将其送入数据传输线；同样也为CAN控制器接受和转化数据。

系统的工作原理
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。

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。

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。

我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。

当所提供的新站是纯数据接收设备时，数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。

它允许分布过程同步化，即总线上控制器需要测量数据时，可由网上获得，而无须每个控制器都有自己独立的传感器。

3、多路传输系统的类型
根据传输导线不同分为单线、双线和无线。

单线传输如LIN BUS 总线；在CAN 系统中一般觉采用双线传输；光纤总线为环状信息传输；新款车型中很多都采用了无线蓝牙传输数据，又叫BLUE TOOMTH BUS 总线。

根据网络传输形式分类
根据控制单元之间的线路连接关系可将多路传输分为分路型、星型和环型根据传输速度分类
按照网络的功能和速度，车载网络系统可分为低速、中速和高速网络。

低速网络主要面向执行器、传感器；中速网络主要面向模块间数据共享；高速网络主要面向多路、实时闭环的及面向信息、多媒体系统的网络和面向乘员的安全系统网络。

根据网络传输协议分类
网络由使用的电子语言来识别。

控制模块必须“使用和解读”相同的电子语言，这种电子语言即被称为协议。

有J1850、9141、音响控制协议（ACP）、ISO 安全协议、UBP、CAN。

4、多路传输系统的发展及展望
（1）1983年由Bosch公司开发CAN总线应用于汽车制造业。

（2）1987年英特尔公司制造了第一块硅片。

（3）1989年在汽车及自动化工业中出现了串行通信模块。

（4）自1994年——1995年CAN成为行业内采用得最广泛的通信协议。

CAN总线方案最初出现在20世纪80年代末的汽车工业中，由德国博世公司
最先提出的，提出CAN总线的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，于是设计出了一个单一的网络总线，把所有的外围器件挂接在该总线上。

这种方案制定后，在1987年中期，Intel交付了首枚CAN控制器。

不久之后Philips公司生产了带有CAN总线控制器的单片机，之后又推出了带数字/模拟输入输出功能的CAN总线控制器，可用于传感器等非开关量的传输，使CAN 总线应用技术向成熟发展。

从90年代中期起，许多公司相继推出了CAN控制器，随着数字信号处理器DSP的出现和发展，许多DSP公司已将CAN集成到DSP芯片中，使CAN总线呈现出强大的生命力和诱人的市场前景。

现在，CAN总线正朝着标准化，规范化的方向发展。