車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CAN-BUS基礎(chǔ)

1、車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（CAN）基礎(chǔ) 丘崇德2015年3月21內(nèi)容提要一CAN系統(tǒng)概述二CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸三CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端四CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)五CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)六典型車型的CAN系統(tǒng) 隨著汽車新技術(shù)的飛速發(fā)展，車輛動力、安全和舒適系統(tǒng)的不斷完善，用于車輛中的電氣設(shè)備越來越多。許多汽車上都采用了CAN數(shù)據(jù)總線傳輸技術(shù)，使車上的各個控制單元（電腦）都能進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，形成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一、CAN系統(tǒng)概述動力控制CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)舒適系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個節(jié)點(diǎn)上，這兩條導(dǎo)線就稱作數(shù)據(jù)總線，亦稱BU

2、S線。整個網(wǎng)絡(luò)則稱CAN，CAN是Controller Area Network(控制器局域網(wǎng)絡(luò))的縮寫，意思是控制單元通過網(wǎng)絡(luò)傳輸交換數(shù)據(jù)。1、什么是CAN系統(tǒng)傳統(tǒng)通訊方式CAN通訊方式2、為什么要采用CAN系統(tǒng)CAN:Controller Area Network(控制器局域網(wǎng)絡(luò)) 控制單元之間的信息傳遞，有幾個信號就要有幾條信號傳輸線。如果傳遞信號項(xiàng)目多還需要更多的信號傳輸線，這樣會導(dǎo)致電控單元針腳數(shù)增加、線路復(fù)雜、故障率增多及維修困難。 CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）將傳感器信號線減至最少，使更多的傳感器信號進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳遞。（2）電控單元和電控單元插腳最小化應(yīng)用，節(jié)省電控單元的有

3、限空間。（3）如果系統(tǒng)需要增加新的功能，僅需軟件升級即可。（4）各電控單元的監(jiān)測對所連接的CAN總線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，如出現(xiàn)故障該電控單元會存儲故障碼。 （5）CAN數(shù)據(jù)總線符合國際標(biāo)準(zhǔn)，以便于一輛車上不同廠家的電控單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。3、CAN系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用電子語言來說話，各電控單元必須使用和解讀相同的電子語言，這種語言稱“協(xié)議”。汽車CAN系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線采用CAN協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，這個協(xié)議是由FORD、Internet與BOSCH公司共同開發(fā)的高速汽車通信協(xié)議。 4、什么是CAN協(xié)議 為避免通訊信號被干擾，CAN-H和CAN-L線相互纏繞在一起，構(gòu)成一個封閉的數(shù)據(jù)傳輸通道，CAN-BU

4、S兩條線上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5V，另一條線就是0V，兩條線的電壓和總等于常值。通過該種辦法，CAN總線得到保護(hù)而免受外界電磁場干擾，同時(shí)CAN總線向外輻射也保持中性，即無輻射。 5、CAN系統(tǒng)的雙數(shù)據(jù)線Drivetrain CAN High：橙/黑 Low ：橙/棕Convenience CAN High：橙/綠 Low： 橙/棕Infotainment CAN High：橙/紫 Low ：橙/棕CAN 數(shù)據(jù)傳輸總線內(nèi)容提要一CAN系統(tǒng)概述二CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸三CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端四CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)五CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)六典型車型的CAN系統(tǒng)鐵軌：CAN BUS 火車：

5、信息 乘客上下車：信息發(fā)送與接收二、CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸CAN數(shù)據(jù)總線中的數(shù)據(jù)傳遞就像一個電話會議一個電話用戶（控制單元）將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡(luò)中，其他用戶通過網(wǎng)絡(luò)“接聽”這個數(shù)據(jù)對這個數(shù)據(jù)感興趣的用戶就會利用數(shù)據(jù)，而其他用戶則選擇忽略 1、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收CAN系統(tǒng)中的所有控制單元都能收到信息，并且每個都扮演識別器中的接收檢驗(yàn)員，判斷所收到的信息是否與相應(yīng)的控制模塊有關(guān)，如果有關(guān)，則采用；否則將被忽略。每個控制單元都能傳遞和接收數(shù)據(jù)，但只是有選擇性地讀取需要的數(shù)據(jù)信息。 2、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)和接受內(nèi)容提要一CAN系統(tǒng)概述二CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸三CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端四CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)五CAN系統(tǒng)的

6、網(wǎng)關(guān)六典型車型的CAN系統(tǒng)三、CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端 數(shù)據(jù)傳輸終端：實(shí)際是一個電阻器,作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。內(nèi)容提要一CAN系統(tǒng)概述二CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸三CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端四CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)五CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)六典型車型的CAN系統(tǒng)四、CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn) CAN數(shù)據(jù)線由(CAN H) 和(CAN L)組成 CAN數(shù)據(jù)總線連接點(diǎn)通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，連接點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）也可能設(shè)在某個電控單元內(nèi)部。 中央線束連接（星形接法）左側(cè)A柱 舒適系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線 (orange-green)信息娛樂系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線 (orange-viole

7、t)驅(qū)動數(shù)據(jù)總線(orange-black)右側(cè)A柱J234G85J217J285J104J220AUDI A4 CAN的數(shù)據(jù)線的節(jié)點(diǎn)總線節(jié)點(diǎn)內(nèi)容提要一CAN系統(tǒng)概述二CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸三CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端四CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)五CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)六典型車型的CAN系統(tǒng)五、CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)采用獨(dú)立的控制模塊或借用其他控制模塊（通常是儀表模塊）網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的作用 相當(dāng)于翻譯轉(zhuǎn)換器。由于不同系統(tǒng)CAN 總線的數(shù)據(jù)傳輸速率不同（動力CAN 500K/b，舒適CAN 100K/b）為了實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，以及車輛與診斷儀器（自診斷K線的讀取速率分別為 9600/10400 b的自診斷通訊

8、，需要網(wǎng)關(guān)（Gate-way）系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。作為診斷 gateway.在不改變數(shù)據(jù)的情況下，將驅(qū)動總線、舒適總線、信息娛樂總線的診斷信息傳遞到K線。作為數(shù)據(jù) gateway使連接在不同的數(shù)據(jù)總線上的控制單元能夠交換數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的作用POLO的診斷系統(tǒng)內(nèi)容提要一CAN系統(tǒng)概述二CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸三CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸終端四CAN系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)五CAN系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)六典型車型的CAN系統(tǒng)六、典型車型的CAN系統(tǒng)TEANACAN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖GM LAN 系統(tǒng)的組成上海通用CAN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1）CAN總線 （5）變速器控制模塊 （TCM）（2）截止電阻ECM和PIM內(nèi) （6）防抱死制動系統(tǒng)-牽引力控 制系統(tǒng)（ABS-TCS）電子控（3）動力系統(tǒng)接口模塊（PIM） 制單元（ECU）（4）方向盤轉(zhuǎn)角傳感器 （7）發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）1、動力系統(tǒng) 接口模塊P