【正文】 4 舒適 /信息總線的信號(hào)變化 ? /信息 CAN數(shù)據(jù)總線的 CAN收發(fā)器 ? 舒適 /信息 CAN數(shù)據(jù)總線的收發(fā)器如圖 1035所示，其工作原理與動(dòng)力 CAN數(shù)據(jù)總線收發(fā)器基本是一樣的，只是輸出的電壓電平和出現(xiàn)故障時(shí)切換到 CANHigh線或 CANLow線（單線工作模式）的方法不同。 ? /信息 CAN數(shù)據(jù)總線 ? 如果因斷路、短路或與蓄電池電壓相連而導(dǎo)致兩條 CAN導(dǎo)線中的一條不工作了，那么就會(huì)切換到單線工作模式。收發(fā)器發(fā)送一側(cè)的任務(wù)是將控制單元內(nèi) CAN控制器的較弱信號(hào)進(jìn)行放大，使之達(dá)到 CAN導(dǎo)線上的信號(hào)電平和控制單元輸入端的信號(hào)電平。根據(jù)連接的控制單元數(shù)量，所有控制單元形成的總電阻為 53～ 66?Ω。 ? 舒適 /信息 CAN數(shù)據(jù)總線的特點(diǎn)是：控制單元內(nèi)的負(fù)載電阻不是作用于 CANHigh線和 CANLow線之間，而是體現(xiàn)在每根導(dǎo)線對(duì)地或?qū)?5?V之間。 圖1037 VAN總線結(jié)構(gòu) 圖 1038 畢加索汽車的 VAN總線結(jié)構(gòu)中控制單元分布 ? （ 2） VAN總線的特點(diǎn) 畢加索汽車 VAN總線結(jié)構(gòu)中，電控單元之間的通信方式、規(guī)則由協(xié)議來(lái)確定，總線通信網(wǎng)絡(luò)由DATA、 DATAB的兩根信號(hào)線組成， DATA線上的電壓信號(hào)邏輯狀態(tài)始終與 DATAB線上的電壓信號(hào)相反，如圖 1039所示。當(dāng)總線連接設(shè)備中的信號(hào)無(wú)歧義時(shí)，接收件及命令執(zhí)行狀態(tài)才可能無(wú)誤。智能控制盒是 VAN網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主控元件，管理所有電控單元之間的通信；智能控制盒還能自主控制著開(kāi)啟件的鎖定、指示信號(hào)、視野改善、內(nèi)部照明、防盜啟動(dòng)等基本功能，完成車輛上的防盜保護(hù)信息。 圖 1042 智能控制盒與其它控制單元的輸入和輸出關(guān)系 ? （ 5）智能控制盒的工作模式 智能控制盒具有額定、睡眠和經(jīng)濟(jì)三個(gè)工作模式。睡眠模式下 VAN網(wǎng)絡(luò)無(wú)通信，電控單元能耗最低。經(jīng)濟(jì)模式是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)無(wú)通信時(shí)，智能控制盒將切斷電控單元的供電（ +VAN信號(hào)），電能消耗因此大大降低。 ? VAN控制功能應(yīng)用 ? （ 1）收放機(jī)與 VAN總線 ? ①組成。收放機(jī)與 VAN總線的連接關(guān)系如圖 1043所示，收放機(jī)各元件的信號(hào)類別如表 102所示。 ? 為了實(shí)現(xiàn)防盜保護(hù)，該收放機(jī)內(nèi)存有識(shí)別碼（車輛 VIN號(hào)）。 RB2及 RD2收放機(jī)都具有隨車速變化自動(dòng)調(diào)節(jié)音量的功能，此時(shí)應(yīng)通過(guò)診斷儀將“隨車速變化的音量”設(shè)置為“ ON”。 ? （ 2）駕駛員信息與 VAN總線 駕駛員信息顯示功能分為四個(gè)子功能：指示功能、信號(hào)及警報(bào)功能、照明功能和行駛參數(shù)電腦功能。 壓力開(kāi)關(guān) 、 駐車制動(dòng)開(kāi)關(guān) 、 轉(zhuǎn)向盤下的組合開(kāi)關(guān) 、 SRS控制盒 、 燃油表 、 ABS液壓?jiǎn)卧?、 制動(dòng)液標(biāo)尺 、 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液液面 、 制冷分配閥 、儀表板照明變阻器 “ +”“—”按鈕 圖 1044 組合儀表與 VAN總線連接關(guān)系 連接標(biāo)號(hào) 信 號(hào) 信 號(hào) 種 類 1 收放機(jī)控制 VAN 2 “行駛里程 ”清 0請(qǐng)求， +VAN舒適保持請(qǐng)求，儀表照明級(jí)別 VAN 夜間駕駛狀態(tài)，機(jī)油壓力報(bào)警，冷卻液液面報(bào)警，最少燃油信號(hào) VAN 計(jì)算所得燃油量，總?cè)加土浚?ABS故障，制動(dòng)電子分配器故障 VAN 制動(dòng)液故障，機(jī)油溫度，駐車制動(dòng)，遠(yuǎn)光燈，儲(chǔ)存行駛里程 VAN 3 燃油消耗信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，外部氣溫信息，車速信息 VAN 行駛里程信息，冷卻液溫度報(bào)警，工廠 /用戶模式，點(diǎn)火鑰匙位置 VAN 經(jīng)濟(jì)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)， 5?s內(nèi)進(jìn)入監(jiān)控，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度 VAN 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)開(kāi)啟件開(kāi)啟，發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)時(shí)車載電腦狀態(tài)故障 VAN 蓄電池充電故障，電子防盜系統(tǒng)故障，車輛鎖死狀態(tài)信號(hào) VAN 轉(zhuǎn)向燈指示燈亮，位置燈忘關(guān)信號(hào)，鑰匙忘拔信號(hào)，撞車傳感器信號(hào) VAN 高頻發(fā)射器電池虧電信號(hào)，行李箱及開(kāi)啟件狀態(tài)信號(hào)，凈車速 VAN 消耗數(shù)據(jù)無(wú)效 (流量計(jì)故障 )，續(xù)行里程無(wú)效 (燃油表故障 ) VAN 無(wú)法計(jì)算續(xù)行里程 (燃油量不足 )，行駛參數(shù)電腦串行開(kāi)關(guān)狀態(tài) VAN “行駛里程 ”不足 (清 0后不足 400?m)， “行駛里程 ”平均車速 VAN “行駛里程 ”累計(jì)距離， “行駛里程 ”平均油耗，即時(shí)油耗 VAN 剩余續(xù)駛里程，信號(hào)及模式更換，開(kāi)啟件狀態(tài)更換， VAN 行駛參數(shù)電腦某數(shù)據(jù)更換，組合儀表的激活，柴油機(jī)預(yù)熱信息 VAN 現(xiàn)時(shí)主事件，現(xiàn)時(shí)次事件，事件源，日 /夜?fàn)顟B(tài)，夜間駕駛模式 VAN 4 CD機(jī)開(kāi)關(guān) VAN 5 CD機(jī)狀態(tài) VAN 6 最低油壓，最低冷卻液液面，駐車制動(dòng)狀態(tài)，遠(yuǎn)光燈狀態(tài)，近光燈狀態(tài)，側(cè) “氣囊 ”故障，左右兒童安全鎖，制動(dòng)力電子分配器故障，前后霧燈開(kāi)關(guān)，制動(dòng)液液面，多功能屏幕照明增加，儀表板照明減弱 全部或無(wú) 側(cè) “氣囊 ”及乘員 “氣囊 ”故障 全部或無(wú)，頻 率式 燃油液面 模擬量 ABS故障 動(dòng)態(tài)指示燈 收放機(jī)及 CD機(jī)狀態(tài)變更申請(qǐng) 全部或無(wú)，模 擬量 7 收放機(jī)狀態(tài) VAN 收放機(jī)及 CD機(jī)狀態(tài)變更申請(qǐng) VAN ? ② 車速指示功能。 ? ③行駛里程指示功能。總里程計(jì)數(shù)器顯示出累計(jì)行駛里程，組合儀表計(jì)算日里程計(jì)數(shù)器末次清零以來(lái)的行駛里程并將其顯示在日里程計(jì)數(shù)器上。 ? 為了可靠地傳輸數(shù)據(jù)，通常將原始數(shù)據(jù)分割成一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)單元即稱為數(shù)據(jù)幀。 ? 車載網(wǎng)絡(luò)分類和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)： A類總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，目前首選的標(biāo)準(zhǔn)是 LIN； B類總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是 CAN總線；高速總線系統(tǒng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；診斷系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議；多媒體系統(tǒng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。 ? 車載網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議規(guī)定通信信息幀的格式，通信信息幀的數(shù)據(jù)和控制信息，確定事件傳輸?shù)捻樞蛞约八俣绕ヅ洌粎f(xié)議具有差錯(cuò)監(jiān)測(cè)和糾正，分塊和重裝，排序，流量控制的功能。 ? 車載網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)總線是指模塊間運(yùn)行數(shù)據(jù)的通道，如果模塊可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，則這樣的數(shù)據(jù)總線就稱為雙向數(shù)據(jù)總線，模塊/節(jié)點(diǎn)是一種電子裝置，如溫度、壓力傳感器，根據(jù)溫度和壓力的不同將產(chǎn)生不同的電壓信號(hào)，這些電壓信號(hào)在數(shù)字裝置的輸入接口被轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。行駛里程計(jì)數(shù)器由兩個(gè)數(shù)字顯示器組成：總里程計(jì)數(shù)器和日里程計(jì)數(shù)器。車速傳感器（安裝在變速器上）向智能控制盒傳遞一個(gè)可變頻率信號(hào)，智能控制盒計(jì)算出車輛的即時(shí)速度并按 VAN協(xié)議編碼，組合儀表通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取此信息并將其顯示出來(lái)。 ? ①組合儀表與 VAN總線連接。此時(shí)仍舊可以通過(guò)“ ON/VOL”鍵及轉(zhuǎn)向盤上的按鈕對(duì)音量進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，它們與自動(dòng)調(diào)節(jié)互不干涉。在更換收放機(jī)時(shí)，應(yīng)使用診斷儀更改內(nèi)存中的 VIN碼。收放機(jī)的開(kāi)關(guān)方法有：按動(dòng)收放機(jī)面板上的“ ON/VOL”鍵；斷開(kāi)或接通電源（如果斷開(kāi)電源前，收放機(jī)處于工作狀態(tài)，當(dāng) +ACC出現(xiàn)時(shí)收放機(jī)開(kāi)始工作）；當(dāng)屏幕上出現(xiàn)+ACC時(shí)裝入 CD盤（ RD2型）。收放機(jī)的顯示屏分別位于儀表中，轉(zhuǎn)向盤上的收放機(jī)控制命令通過(guò)多功能屏幕傳至收放機(jī)，所有的顯示信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送并由屏幕控制。故障源可能來(lái)自：接地或 +12?V短路、斷路（電線斷開(kāi)）、功能失效（傳感器或探頭傳送值無(wú)效）、電控單元無(wú)法連上網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)中斷或電控單元失效）。網(wǎng)絡(luò)喚醒后所有電控單元即可得到 +VAN電源。車輛使用設(shè)計(jì)的工作模式，該模式下的所有功能均可運(yùn)行。 ? （ 3）智能控制盒的管理內(nèi)容 智能控制盒在網(wǎng)絡(luò)中的管理內(nèi)容包括指示信號(hào)、鎖定、車輛停駛、內(nèi)部照明、開(kāi)啟、視野管理、駕駛員信息、空調(diào)控制等。 圖 1040 VAN總線的通信信息格式 ? ? （ 1）安裝位置 如圖 1041所示，智能控制盒安裝于儀表板的左下方。當(dāng)某根信號(hào)線信號(hào)傳輸中斷時(shí)，智能控制盒將信號(hào)電壓值與參考電壓值進(jìn)行比較，提示數(shù)據(jù)線發(fā)生故障。 圖 1036 數(shù)據(jù)總線的 CANHigh線和 CANLow線上的負(fù)載電阻 ? 東風(fēng)雪鐵龍畢加索汽車的 VAN網(wǎng)絡(luò) ? 東風(fēng)雪鐵龍畢加索汽車 VAN總線系統(tǒng) ? VAN（車輛局域網(wǎng)）由標(biāo)致 雪鐵龍 雷諾公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制，主要用于車身電氣設(shè)備的控制。 ? 收發(fā)器將 CAN信號(hào)輸送到 CAN數(shù)據(jù)總線的兩條導(dǎo)線上，相應(yīng)地， CANHigh線上的電壓會(huì)升高，而 CANLow線上的電壓會(huì)降低一個(gè)同樣大小的值。這個(gè)負(fù)載電阻取決于連接的控制單元數(shù)量及其電阻值。同時(shí)，控制單元記錄一個(gè)故障信息：系統(tǒng)工作在單線模式。 圖 1035 舒適 /信息 CAN數(shù)據(jù)總線收發(fā)器的結(jié)構(gòu) ? CANHigh線和 CANLow線上的數(shù)據(jù)傳遞由安裝在收發(fā)器內(nèi)的故障邏輯電路來(lái)監(jiān)控，故障邏輯電路檢驗(yàn)兩條 CAN導(dǎo)線上的信號(hào)，如果出現(xiàn)故障（如某條 CAN導(dǎo)線斷路），那么故障邏輯電路會(huì)識(shí)別出該故障，從而使用完好的那一條導(dǎo)線（單線工作模式）。于是，這兩個(gè)信號(hào)在差頻信號(hào)放大器內(nèi)相減后，隱性電平為－ 5?V，顯性電平為 ?V，那么隱性電平和顯性電平之間的電壓變化（電壓提升）就達(dá)到 ?V以上了。 ? 由于使用同樣的脈沖頻率，因此舒適 CAN數(shù)據(jù)總線和信息 CAN總線可以共同使用一對(duì)導(dǎo)線，當(dāng)然前提條件是相應(yīng)的車上有這兩種數(shù)據(jù)總線。 ? /信息 CAN數(shù)據(jù)總線的聯(lián)網(wǎng)單元 ? 舒適 /信息 CAN數(shù)據(jù)總線的速率為 100?Kb/s，用于將舒適CAN總線和信息 CAN總線方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。 ? CAN導(dǎo)線的基色為橙色。寶來(lái)汽車 CAN數(shù)據(jù)總線是一種雙線式數(shù)據(jù)總線，脈沖頻率為 100?Kb/s（舒適 /信息數(shù)據(jù)總線）或 500?Kb/s（驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線）。將要發(fā)送的信號(hào)在發(fā)送控制單元的收發(fā)器內(nèi)轉(zhuǎn)換成不同的信號(hào)電平，并輸送到兩條 CAN導(dǎo)線上，只有在接收控制單元的差動(dòng)信號(hào)放大器內(nèi)才能建立兩個(gè)信號(hào)電平的差值，并將其作為唯一經(jīng)過(guò)校正的信號(hào)繼續(xù)傳至控制單元的 CAN接收區(qū)。 ? 汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例 ? 寶來(lái)汽車的舒適 /信息 CAN網(wǎng)絡(luò) ? CAN數(shù)據(jù)總線簡(jiǎn)介 ? 寶來(lái)轎車的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)如圖 1032所示，寶來(lái)汽車上使用多種 CAN數(shù)據(jù)總線，第一種 CAN數(shù)據(jù)總線是舒適CAN數(shù)據(jù)總線，傳輸速率為 100?Kb/s，用于將舒適系統(tǒng)中的控制單元聯(lián)網(wǎng)，用于將收音機(jī)、電話和導(dǎo)航系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；第二種是動(dòng)力 CAN數(shù)據(jù)總線，傳輸速率是 500 Kb/s，用于將驅(qū)動(dòng)線束上的控制單元聯(lián)網(wǎng)。 LIN幀的開(kāi)始是異步中斷域，它通過(guò) LIN網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)發(fā)出，并且支持所有的 LIN節(jié)點(diǎn)自動(dòng)適應(yīng)總線速度；異步域使得所有總線上的節(jié)點(diǎn)異步；標(biāo)識(shí)域可表示 64個(gè)節(jié)點(diǎn)，它指明數(shù)據(jù)的目的地或者所詢問(wèn)的節(jié)點(diǎn)地址；數(shù)據(jù)域由 18個(gè) 8位字節(jié)構(gòu)成，包含了有用的命令或回應(yīng)信息；檢查域由一個(gè) 8位字節(jié)構(gòu)成，以保證 LIN幀內(nèi)容的完整性。注意：由于控制單元內(nèi)的收發(fā)報(bào)機(jī)有不同的型號(hào)，因此表現(xiàn)出的顯性電平是不一樣的。 ? （ 2）節(jié)點(diǎn) 一個(gè) LIN電控單元擁有一個(gè)統(tǒng)一的接口，以便于與其它 LIN電控單元處理數(shù)據(jù)， LIN節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)如圖 1030所示，節(jié)點(diǎn)主要由 2部分組成：協(xié)議控制器和線路接口，協(xié)議控制器集成在微控制器中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位（ URAT）上實(shí)現(xiàn)，微控制器主要實(shí)現(xiàn)發(fā)送 /接受 8位字節(jié)、構(gòu)成請(qǐng)求、接受和發(fā)送；線路接口主要負(fù)責(zé)將 LIN總線的信號(hào)翻譯成無(wú)干擾的信號(hào)進(jìn)入 LIN協(xié)議控制器，以及相反地將協(xié)議控制器的信號(hào)進(jìn)行翻譯傳入 LIN總線。測(cè)量值是作為數(shù)字信號(hào)通過(guò) LIN總線傳遞的。 圖 1027 LIN總線的結(jié)構(gòu)圖 ? （ 1） LIN主控單元 LIN主控單元連接在 CAN數(shù)據(jù)總線上，如圖 1028所示， LIN主控單元主要監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞的速率，發(fā)送信息標(biāo)題，主控單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了決定何時(shí)將哪些信息發(fā)送到 LIN數(shù)據(jù)總線上多少次的一個(gè)周期，主控單元在 LIN數(shù)據(jù)總線與 CAN總線之間起“翻譯”作用，它是 LIN總線系統(tǒng)中唯一與 CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元，通過(guò) LIN主控單元進(jìn)行 LIN系統(tǒng)自診斷。從某種意義上講， LIN總線可認(rèn)為是 CAN的通信網(wǎng)絡(luò)，其示意圖如圖 1024 所示。在向 SJA1000發(fā)送緩存區(qū)送報(bào)文之前，必須先作一些判斷。初始化主要包括：工作方式的設(shè)置、接收濾波方式的設(shè)置、接收屏蔽寄存器AMR 和接收代碼寄存器 ACR 的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置、和中斷允許寄存器 IER的設(shè)置等，在完成SJA1000 的初始化設(shè)置以后， JA1000 就可以回到工作狀態(tài)進(jìn)行正常的通信任務(wù)。熟悉這三部分程序的設(shè)計(jì)，就能編寫出利用 CAN 總線進(jìn)行通信的一般應(yīng)用程序。此時(shí)，微型控制器用 CLKOUT頻率來(lái)計(jì)時(shí)，進(jìn)入自己的低功耗模式，如果出現(xiàn)三個(gè)喚醒條件之中的一個(gè)，振蕩器會(huì)再次啟動(dòng)并產(chǎn)生一個(gè)喚醒中斷，振蕩器穩(wěn)定后，CLKOUT頻率被激活。上電或硬件復(fù)位后時(shí)，鐘分頻因子的默認(rèn)值由所選的接口模式（引腳 11）決定。 SJA1000能用片內(nèi)振蕩器或片外時(shí)鐘源工作。為了使 SJA1000正確復(fù)位， CAN控制器的 XTAL1管腳必須連接一個(gè)穩(wěn)定的振蕩器時(shí)鐘，引腳 17的外部復(fù)位信號(hào)要同步并被內(nèi)部延長(zhǎng)到 15個(gè) tXTAL。 SJA1000有三對(duì)電源引腳，用于 CAN控制器內(nèi)部不同的數(shù)字和模擬模塊。單片機(jī) 89C51負(fù)責(zé) SJA1000的初始化，通過(guò)控制 SJA1000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。