【正文】 任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息 ， 而不分主從 ， 通信方式靈活 。 （ 9）每幀信息都有 CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。 ?從汽車本身到融入外部社會(huì)環(huán)境。 ?Vo l v o 汽車近三十年來線束增長的情況 ?車用網(wǎng)絡(luò)：通過總線將汽車上的各種電子裝置與設(shè)備連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)相互之間的信息共享，既減少了線束，又可更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個(gè)系統(tǒng)，使汽車性能達(dá)到最佳。 2022年，大眾集團(tuán)在新 PQ35平臺(tái)上使用五重結(jié)構(gòu)的 Canbus系統(tǒng)，并且出現(xiàn)了單線的 LINBUS。 ◆ 到今天，幾乎每一輛歐洲生產(chǎn)的轎車上都有 CAN；高級(jí)客車上有兩套 CAN，通過網(wǎng)關(guān)互聯(lián)； 1999年一年就有近 6千萬個(gè)CAN控制器投入使用； 2022年銷售 1億多 CAN的芯片； 2022年用在汽車上的 CAN節(jié)點(diǎn)數(shù)目超過 1億個(gè) 。主要是針對(duì)車身控制的，如車燈、車門、車窗等信號(hào)的采集以及反饋。 ? CAN“infotainment”總線（低速）， 100Kbit/s，用于對(duì)時(shí)間要求不高的情況。 Canbus的收發(fā)器 因此總線導(dǎo)線上就會(huì)出現(xiàn)兩種狀態(tài)： 狀態(tài) 1： 截止?fàn)顟B(tài)，晶體管截止（開關(guān)未接合） 無源： 總線電平 =1，電阻高 狀態(tài) 0： 接通狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通（開關(guān)已接合） 有源： 總線電平 =0，電阻低 2個(gè)以上控制器所組成的 Canbus系統(tǒng) 當(dāng)用 2個(gè)以上的控制器連接在 Canbus總線上（如圖所示），用邏輯 1來表示斷開和用邏輯 0表示閉合。 CAN導(dǎo)線的特點(diǎn) 各個(gè) CAN系統(tǒng)的所有控制單元都并聯(lián)在 CAN數(shù)據(jù)總線上。如車輛發(fā)生相撞事故，氣囊控制單元會(huì)發(fā)出負(fù)加速度傳感器的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)的優(yōu)先級(jí)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是非常高，但轉(zhuǎn)到舒適系統(tǒng)后，網(wǎng)關(guān)調(diào)低了它的優(yōu)先級(jí)，因?yàn)樗谑孢m系統(tǒng)功能只是打開門和燈。 新型診斷線能夠適用于舊型診斷接口。 CAN總線數(shù)據(jù)交換基本原理 不同的數(shù)據(jù)傳遞（以 CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線為例） 提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性 為了提高數(shù)據(jù)傳遞的可靠性， CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的兩條導(dǎo)線（雙絞線）分別用于不同的數(shù)據(jù)傳送，這兩條線分別稱為 CANHigh線和 CANLow線。 CAN數(shù)據(jù)總線上的信號(hào)變化（以 CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線為例） 收發(fā)器內(nèi)的 CANHigh線和 CANLow線上的信號(hào)轉(zhuǎn)換 控制單元是通過收發(fā)器聯(lián)接到 CAN驅(qū)動(dòng)總線上的，在這個(gè)收發(fā)器內(nèi)有一個(gè)接收器，該接收器是安裝在接收一側(cè)的差動(dòng)信號(hào)放大器。 由于 CANHigh線和 CANLow線是扭絞在一起的（雙絞線），所以干擾脈沖 X就總是有規(guī)律地作用在兩條線上。 CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線上的信號(hào)變化 下面圖中所示的是一個(gè)真實(shí)的 CAN電報(bào)變化圖，它由一個(gè)收發(fā)器產(chǎn)生，并由 VAS5051的數(shù)字存儲(chǔ)式示波器（ DSO）接收下來。與 CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線不同， CAN舒適 / Infotainment數(shù)據(jù)總線的 CANHigh線和CANLow線不是通過電阻相連的。這個(gè)轉(zhuǎn)換過程是通過所謂的網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。 同時(shí) ， 可以將 CAN安裝在卡車本體的電子控制系統(tǒng)里 ，諸如車燈組 、 電氣車窗等等 ， 用以代替接線配線裝置 。 MAC子層的作用主要是傳送規(guī)則，也就是控制幀結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯(cuò)誤檢測、出錯(cuò)標(biāo)定、故障界定。 MAC子層負(fù)責(zé)報(bào)文分幀、仲裁、應(yīng)答、錯(cuò)誤檢測和標(biāo)定。 成組 ——由于采用了報(bào)文濾波，所有節(jié)點(diǎn)均可接收報(bào)文，并同時(shí)被相同的報(bào)文激活。具有較高優(yōu)先權(quán)報(bào)文的單元可以獲得總線訪問權(quán)。 故障的節(jié)點(diǎn)會(huì)被關(guān)閉 。 然后是一位 RTR位（應(yīng)設(shè)為 0），最后是四位的DLC（數(shù)據(jù)長度位，即所發(fā)數(shù)據(jù)的實(shí)際長度，單位：字節(jié)）。為了能同其他報(bào)文進(jìn)行總線訪問競爭，總線一旦空閑，重發(fā)送立即開始。 3 同步 同步機(jī)制 ＣＡＮ總線的位同步只有在節(jié)點(diǎn)檢測到“隱性位”（邏輯１）到“顯性位”（邏輯０）的跳變時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，當(dāng)跳變沿不位于位周期的同步段之內(nèi)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生相位誤差。重同步機(jī)制可以根據(jù)跳變沿增長或者縮短位時(shí)間以調(diào)整采樣點(diǎn)的位置，保證正確采樣。 ? 結(jié)構(gòu)分兩種類型，獨(dú)立 IC或與單片機(jī)集成在一起， 82C200（ SJA1000）屬于前者。 SJA1000獨(dú)立的 CAN控制器有 2個(gè)不同的操作模式： 1 BasicCAN模式： 和 PCA82C200兼容。 SJA1000通過復(fù)用的地址 /數(shù)據(jù)總線，與主控制器聯(lián)系。 ? 符合 ISO11898標(biāo)準(zhǔn)，最高速率 1Mbps； ? 抗汽車環(huán)境瞬間干擾，具有保護(hù)總線能力； ? 斜率控制，降低射頻干擾 RFI； ? 熱保護(hù)以及電源和地短路保護(hù)； ? 低電流待機(jī)模式； ? 未上電的節(jié)點(diǎn)對(duì)總線無影響； ? 可連接 110個(gè)節(jié)點(diǎn)； ? 工作溫度 40～ +125℃ 。 終端電阻 CANbus 節(jié)點(diǎn) 1 CANH CANL 節(jié)點(diǎn) 2 CANH CANL 節(jié)點(diǎn) 3 CANH CANL 節(jié)點(diǎn) 4 CANH CANL 圖 CAN總線網(wǎng)絡(luò)拓樸示意圖 4 CAN BUS 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)舉例 雖然每一個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)有各自控制功能，但完成 CANbus信息交換的功能是相同的。器件的所有其他部分將繼續(xù)工作。 接收 FIFO： 用于存儲(chǔ)所有收到的報(bào)文，儲(chǔ)存報(bào)文的多少由工作模式?jīng)Q定，最多能存儲(chǔ) 32個(gè)報(bào)文。而且它還提供一些增強(qiáng)功能，使SJA1000能應(yīng)用于更寬的領(lǐng)域。 CAN控制器主要由實(shí)現(xiàn) CAN總線協(xié)議部分和與微控制器接口部分電路組成。目前， CAN已不僅是應(yīng)用于某些領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線，它正在成為微控制器的系統(tǒng)擴(kuò)展及多機(jī)通信接口。ＣＡＮ協(xié)議規(guī)定了兩種 類型的同步： 硬同步和 重同步 。 數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的其余位場采用固定格式，不進(jìn)行填充。如果一個(gè)單元不是報(bào)文發(fā)送器，并且總線不處于空閑狀態(tài)，則該單元為 接收器 。 10． 應(yīng)答 所有的接收器檢查報(bào)文的連貫性 。 仲裁期間，每一個(gè)發(fā)送器都對(duì)發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進(jìn)行比較。 4． 優(yōu)先權(quán) 在總線訪問期間 ， 識(shí)別符定義一個(gè)靜態(tài)的報(bào)文優(yōu)先權(quán) 。 CAN協(xié)議規(guī)范 1 基本術(shù)語 1．報(bào)文 總線上的報(bào)文以不同的固定報(bào)文格式發(fā)送，但長度受限。 CAN協(xié)議規(guī)范 依據(jù) ISO/OSI參考模型的層結(jié)構(gòu)具有以下功能 : ? 物理層定義信號(hào)是如何實(shí)際地傳輸?shù)?，因此涉及到位時(shí)間、位編碼、同步的解釋。 CAN協(xié)議規(guī)范 位編碼 /解碼 位定時(shí) 同步 驅(qū)動(dòng)器接收器特性 邏輯鏈路子層 LLC 接收濾波 超載通知 恢復(fù)管理 介質(zhì)訪問控制子層 MAC 數(shù)據(jù)包裝 /解包 幀編碼 介質(zhì)訪問管理 錯(cuò)誤監(jiān)測 出錯(cuò)標(biāo)定 應(yīng)答 串并轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 故障界定 總線故障管理 監(jiān)控器 圖 CAN協(xié)議分層結(jié)構(gòu)和功能 CAN協(xié)議規(guī)范 在以前版本的 CAN規(guī)范中 ， 數(shù)據(jù)鏈路層的 LLC子層和 MAC子層的服務(wù)及功能分別被解釋為 “ 對(duì)象層 ” 和 “ 傳輸層 ” 。 可以用火車站作為例子來清楚地說明網(wǎng)關(guān)的原理 與 CAN舒適數(shù)據(jù)總線和 CAN Infotainment數(shù)據(jù)總線不同， CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線不可與 CAN舒適數(shù)據(jù)總線或 CAN Infotainment數(shù)據(jù)總線通過電氣相連！ CAN舒適數(shù)據(jù)總線與 CAN舒適 / Infotainment數(shù)據(jù)總線是不同的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，它們之間只能通過所謂網(wǎng)關(guān)相連。 于是在差頻信號(hào)放大器內(nèi)相減后，隱性電平為 5V，顯性電平為 ，那么隱性電平和顯性電平之間的電壓變化（電壓提升）就提高到 ≥。 CAN舒適 / Infotainment數(shù)據(jù)總線控制單元有： 全自動(dòng)空調(diào) /空調(diào)控制單元 車門控制單元 舒適控制單元 收音機(jī)和導(dǎo)航顯示單元控制單元 控制單元通過 CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線的 CANHigh線和 CANLow線來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如