【正文】 設(shè)備可以用在指定應(yīng)用的 CAL系統(tǒng)。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? OSEK/VDX是汽車行業(yè)里的一個聯(lián)合項目，其目的是為汽車的分布式系統(tǒng)提供 —— 工業(yè)標準以便具有開放式的結(jié)構(gòu)。這個標準包括一個實時操作系統(tǒng)的定義和軟件接口的定義，以及一個通訊和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的定義。 OSEK操作系統(tǒng)提供有服務(wù)以便于任務(wù)管理和同步、終端管理、警告和錯誤處理。這個操作系統(tǒng)的主要目的是規(guī)定一個通用平臺以集成不同廠家的軟件模塊。由于想把操作系統(tǒng)使用在任何類型的控制單元中，因此它必須支持大多數(shù)硬件的實時應(yīng)用。 OSEK通訊規(guī)定定義了一個硬件以及總線系統(tǒng)獨立地應(yīng)用接口。本地和遠程任務(wù)的通訊是由操作系統(tǒng)通過“信息對象”執(zhí)行的。這里要區(qū)分兩種信息：“狀態(tài)信息”和“事件信息”。狀態(tài)信息通常表示大多數(shù)系統(tǒng)變量的實際狀態(tài)，并通過事件信息報告事件。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? 由于汽車內(nèi)系統(tǒng)的通訊要求非常高，為了確保通訊網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性提出了一個完善的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)使用“節(jié)點監(jiān)控”，即每個節(jié)點都被網(wǎng)絡(luò)中的所有其他節(jié)點監(jiān)控。被監(jiān)控的節(jié)點根據(jù)一個專門和統(tǒng)一的算法發(fā)送一個 NM信息。直接節(jié)點監(jiān)控要求網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的 NM信息要同步。因此，這里使用了一個邏輯環(huán)。任何節(jié)點都必須能夠?qū)?NM信息發(fā)送到所有其他節(jié)點并從其他節(jié)點接收信息。 ? 如果覺得直接監(jiān)控對于一個設(shè)備來說太復(fù)雜，可以使用“間接監(jiān)控”原則。這個原則基于應(yīng)用信息的觀察，并受限于定期發(fā)送信息的節(jié)點。這種類型的節(jié)點可能被一個或更多的其他節(jié)點監(jiān)控。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? 還有一個十分不同的開放式系統(tǒng)，其解決方案由 SAE J1939標準提供。這個標準是由汽車工程師重型汽車社團和總線部門為了向電子系統(tǒng)提供一個開放的互聯(lián)系統(tǒng)而定義的。這個系統(tǒng)主要的應(yīng)用范圍是面向路面或非路面設(shè)計的輕、中、重型機車，以及為 獲得部件而專有的靜止應(yīng)用場合。 ? 工業(yè)應(yīng)用中主要代表開放式分布系統(tǒng)的標準是 CANopen、DeviceNet和 SDS。 ? 開放式分布系統(tǒng)標準的工業(yè)應(yīng)用包括工業(yè)自動化中由工業(yè)器件組成的低層網(wǎng)絡(luò)。這種應(yīng)用主要要求有：可配置性、靈活性和可擴展性。為了保持生產(chǎn)廠商的獨立性，必須以“設(shè)備子協(xié)議”的形式定義器件的功能性。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? CANopen標準是由 CiA旨在解答 EU研究程序結(jié)果的一組成員編制的。 CANopen在通訊和系統(tǒng)服務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)管理的方面使用了 CAL子集。 ? DeviceNetTM是由 AllenBradley開發(fā)的非常成熟的開放式網(wǎng)絡(luò)。它根據(jù)抽象對象模型來定義。 DeviceNet標準由一個獨立的供應(yīng)者組織管理，這個組織也同時廣泛地支持DeviceNet的市場。 ? SDSTM是由 Honeywell Micro Switch開發(fā)的一個開放式網(wǎng)絡(luò)標準。由于它基于特定的應(yīng)用層協(xié)議，因此定義了一個面向?qū)ο蟮牡燃壴O(shè)備模型以便在 SDS設(shè)備之間建立互用性。SDS是特別為分布式二進制傳感器和執(zhí)行器設(shè)計的。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? 三、 CAN總線的特點 ? CAN總線由于采用了許多獨特的設(shè)計， CAN總線與一般的通信總線相比，它的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，其特點可以概括如下： ? （ 1）低成本； ? （ 2）極高的總線利用率； ? （ 3）很遠的數(shù)據(jù)傳輸距離（長達 10km）； ? （ 4）高速的數(shù)據(jù)傳輸速率（高達 1Mb/s）； ? （ 5）可根據(jù)報文的 ID決定接收和屏蔽該報文； ? （ 6）可靠的錯誤處理和檢錯機制； ? （ 7）發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)； ? （ 8）節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能； ? （ 9）報文不包含源地址或目的地址，僅用標志符來指示功能信息、優(yōu)先級信息。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? 四、 CAN總線的位數(shù)值表示與通信距離 ? CAN總線上用“顯性”和“隱形”兩個互補的邏輯值表示“ 0”和“ 1”。當在總線上出現(xiàn)同時發(fā)送顯性和隱形位時，其結(jié)果是總線數(shù)值為顯性。如 圖 56所示， VCANH和 VCANL為 CAN總線收發(fā)器與總線之間的兩接口引腳，信號以兩線之間的“差分”電壓形式出現(xiàn)。在隱形狀態(tài)， VCANH和 VCANL被固定在平均電壓電平附件， Vdiff近似于 0。在總線空閑或隱形位期間，發(fā)送隱形位。顯性位以大于最小間值的差分電壓表示。 ? CAN總線上任意兩個節(jié)點之間的最大傳輸距離與其位速率有關(guān)， 表 59列舉了相關(guān)的數(shù)據(jù)。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) CAN總線介紹 ? 五、 CAN總線的前景和展望 ? 在第一節(jié)最后一部分已經(jīng)提到 CAN確定會成為今后一段時期內(nèi)車載網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的主流協(xié)議標準，這一點也可以由如下數(shù)據(jù)上得到證實，如 2023年 CAN將會擁有車載網(wǎng)絡(luò)全球市場占有總量的 63%；在歐洲，盡管已有多種新型總線開始進占汽車中的信息娛樂和安全領(lǐng)域， CAN仍有望保持住 88%的市場份額。 上一頁 返回 圖 51 OSI的 7層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 返回 圖 52 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 返回 圖 53 HDLC的幀結(jié)構(gòu) 返回 圖 54 汽車電氣網(wǎng)絡(luò)圖 返回 圖 54 汽車電氣網(wǎng)絡(luò)圖 返回 表 51 A類總線及各自特征 返回 表 52 B類總線及各自特性 返回 表 53 C類總線及各自特性 返回 表 54 車用多媒體總線及各自特性 返回 表 55 車用診斷總線及各自特性 返回 表 56 車用安全總線及各自特征 返回 表 57 車用 Xbywire總線及各自特征 返回 圖 55 各類典型車用總線 返回 表 58 Philips制造的 CAN芯片 返回 圖 56 總線位的數(shù)值表示 返回 表 59 CAN總線系統(tǒng)任意兩節(jié)點之間的最大距離 返回