【正文】 4 CAN BUS 節(jié)點設(shè)計舉例 CAN BUS節(jié)點設(shè)計舉例 CANbus采用總線網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，在一個網(wǎng)絡(luò)上至少需要有 2個CANbus 節(jié)點存在。此器件對總線提供差動發(fā)送能力，對 CAN控制器提供差動接收能力。 2 SJA1000 CAN控制器 CAN控制器 SJA1000在系統(tǒng)中的位置 傳感器 執(zhí)行元件 MMI 模塊控制器 CAN控制器 CAN收發(fā)器 TX RX 傳感器 執(zhí)行元件 MMI 微控制器 SJA1000 82C250 TX RX CAN總線 分布模塊 1 分布模塊 2 2 SJA1000 CAN控制器 發(fā)送緩沖區(qū) 驗收濾波器 接收FIFO 核心模塊 接口管理邏輯 主控制器 收發(fā)器 SJA1000 CAN總線線路 2 SJA1000 CAN控制器 CAN核心模塊： 根據(jù) CAN規(guī)范控制 CAN幀的發(fā)送和接收。 這里主要以 PHILIPS82C200為代表對 CAN控制器的結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用加以介紹。 典型 CAN總線器件及其應(yīng)用 1 CAN通信控制器 82C200 ? 完成 CAN規(guī)范所規(guī)定的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層大部分功能。強迫引起硬同步的跳變沿位于重新開始的位時間的同步段之內(nèi)。 報文傳送由 4 種 不同類型的幀表示和控制： 數(shù)據(jù)幀 攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器； 遠程幀 通過總線單元發(fā)送，以請求發(fā)送具有相同標識符的數(shù)據(jù)幀； 出錯幀 由檢測出總線錯誤的任何單元發(fā)送； 超載幀 用于提供當前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀的附加延遲。 對于發(fā)送器而言，如果直到幀結(jié)束末尾一直末出錯，則對于發(fā)送器報文有效。 2 CAN的報文及結(jié)構(gòu) CAN信息包格式說明： CAN信息包分為兩部分：信息部分和數(shù)據(jù)部分。如果發(fā)送的是一 “ 隱性 ” 電平而監(jiān)視的是一 “ 顯性 ” 電平（見總線值），那么單元就失去了仲裁，必須退出發(fā)送狀態(tài)。 數(shù)據(jù)幀和相應(yīng)的遠程幀是由相同的識別符命名的 。 2．信息路由 在 CAN系統(tǒng)中，一個 CAN節(jié)點不使用有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的任何信息 (如站地址 )。 ? MAC子層是 CAN協(xié)議的核心。 ?確定由實際要使用的 LLC子層接收哪一個報文 。 CAN的應(yīng)用范圍很廣 ， 從高速的網(wǎng)絡(luò)到低價位的多路接線都可以使用 CAN。另外這兩種數(shù)據(jù)總線的傳輸速率是不同的，這就決定了它們無法使用不同的信號。 舒適系統(tǒng)的信號圖 舒適系統(tǒng)的 Canbus信號和驅(qū)動系統(tǒng)有很大區(qū)別： CanHigh的高電平為： CanHigh的低電平為： 0伏 CanLow 的高電平為 : 5伏 Canlow 的低電平為： 邏輯 “ 1”： Canhigh= Canlow= 邏輯 “ 0”： Canhigh=0V Canlow=5V CAN舒適 / Infotainment數(shù)據(jù)總線的差動數(shù)據(jù)傳遞 為了使低速 CAN抗干擾性強且電流消耗低，與 CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線相比就需做一些改動。 CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的特點 CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線的速率為 500 kBit/s，用于將 CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線方面的控制單元聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。在保養(yǎng)時要考慮對 地 短 路 和 蓄 電 池 電 壓 、 點 火 裝 置 的 火 花 放 電 和 靜 態(tài) 放 電 。于是在 CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線上， CANHigh線就處于激活狀態(tài)，其電壓不低于 （ +1V=)，而 CANLow線上的電壓值最多可降至(=)。 CAN總線正常的一個重要前提條件是：車在任何工況均不應(yīng)有CAN總線故障記錄。 基本構(gòu)造 當車輛使用診斷 CANBUS總線結(jié)構(gòu)后，VAS5051等診斷儀器必須使用相對應(yīng)的新型診斷線（ VAS5051/5A或 VAS5051/6A） , 否則無法讀出相應(yīng)的診斷信息。 舒適系統(tǒng)（由 30號線激活）： 100 信息系統(tǒng)（由 30號線激活）： 100； 診斷系統(tǒng)（由 30號線激活）： 500 儀表系統(tǒng)（由 15號線激活）： 100； Lin: 20 最大承載： 1000 CAN 儀表 CAN 驅(qū)動 CAN 信息 CAN 舒適 CAN 診斷 基本構(gòu)造 基本構(gòu)造 網(wǎng)關(guān) 由于不同區(qū)域 Canbus總線的速率和識別代號不同，因此一個信號要從一個總線進入到另一個總線區(qū)域，必須把它的識別信號和速率進行改變，能夠讓另一個系統(tǒng)接受，這個任務(wù)由網(wǎng)關(guān) (Gateway)來完成。 基本構(gòu)造 +1V 1V 外界的干擾同時作用于兩根導(dǎo)線 產(chǎn)生的電磁波輻射相互抵消 ~0 V 數(shù)據(jù)傳輸線 數(shù)據(jù)傳輸終端 數(shù)據(jù)傳輸終端 CAN收發(fā)器 CAN收發(fā)器 原則上 CAN總線用一條導(dǎo)線就足以滿足功能要求了，但該總線系統(tǒng)上還是配備了第二條導(dǎo)線。 邏輯 “ 1” ：所有控制器的開關(guān)斷開；總線電平為 ；Canbus未通訊。 CAN總線布置、結(jié)構(gòu)和基本特點 考慮到信號的重復(fù)率及產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)量， CAN總線系統(tǒng)分為三個專門的系統(tǒng) ? CAN驅(qū)動總線（高速）， 500Kbit/s，可基本滿足實時要求。 基于 CAN總線的汽車電器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 發(fā)動機ECU自動變速器E C UABS/TCSECU安全氣囊E C U電控懸架E C U巡航控制E C U動力轉(zhuǎn)向E C U電機控制E C U電池管理E C U燈光控制E C U刮雨洗滌控制E C U電動座椅E C U門鎖防盜E C U電動車窗E C U后視鏡喇叭E C U氣候控制E C U警告信號E C U儀表顯示E C U整車控制器ECU（網(wǎng)關(guān)）整車控制器ECU（網(wǎng)關(guān)）高速總線低速總線故障診斷ECU 目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用 2條 CAN： 一條用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速 CAN，速率達到500kb/s。 ◆ 1994年開始有了國際 CAN學術(shù)年會（ ICC）。 2022年，大眾公司提高了 Canbus的設(shè)計標準，將舒適系統(tǒng) Canbus提高到 100Kbit/m, 驅(qū)動系統(tǒng)提高到 500Kbit/m。 ? 粗大的線束 與汽車中有限的可用空間之間的矛盾越來越尖銳，電纜的體積、可靠性和重量成為越來越突出的問題，而且也成為汽車輕量化和進一步電子化的最大障礙，汽車的制造和安裝也變得非常困難。 汽車電子技術(shù)發(fā)展的特點： ?汽車電子控制技術(shù)從單一的控制逐步發(fā)展到綜合控制，如點火時刻、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)。 （ 7）節(jié)點數(shù)實際可達 110個。 CAN的規(guī)范從 CAN 規(guī)范 (標準格式 )發(fā)展為兼容 CAN 規(guī)范的 (式， )，目前應(yīng)用的 CAN器件大多符合 。CAN 數(shù)據(jù)總線（ CAN BUS） 第 4講 CAN通信技術(shù)概述 CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域網(wǎng)絡(luò)。 CAN總線特點 CAN總線是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議 ， 其通信接口中集成了 CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能 ， 可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理 ， 包括位填充 、 數(shù)據(jù)塊編碼 、 循環(huán)冗余檢驗 、 優(yōu)先級判別等項工作 。 （ 8）采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為 8個。 ?電子技術(shù)從發(fā)動機控制擴展到汽車的各個組成部分，如制動防抱死系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。 ?（ 4）存在冗余的傳感器。 2022年，大眾集團在新 PQ24平臺上使用帶有車載網(wǎng)絡(luò)控制單元的第三代 Canbus。 ◆ 1994年美國汽車工程師協(xié)會以 CAN為基礎(chǔ)制定了SAEJ1939標準，用于卡車和巴士控制和通信網(wǎng)絡(luò)。主要面向?qū)崟r性要求較高的控制單元，如發(fā)動機、電動機等 另一條用于車身系統(tǒng)的低速 CAN，速率是100kb/s。 ? CAN舒適總線（低速）， 100 Kbit/s，用于對時間要求不高的情況。 邏輯 “ 0” ：某一控制器閉合；總