（美化）20CAN總線講解

CAN總線

主講人：利潤哲《

汽車單片機應(yīng)用技術(shù)》CAN-BUS概述CAN-BUS的由來(a)傳統(tǒng)方式數(shù)據(jù)傳送示意圖(b)CAN數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)傳送示意圖圖7-10汽車數(shù)據(jù)傳送方式CAN-BUS概述

圖7-11CAN-bus數(shù)據(jù)傳送實物簡圖CAN-BUS系統(tǒng)組成圖7-12CAN-BUS系統(tǒng)組成CAN-BUS系統(tǒng)組成

CAN控制器

接受在控制單元中的微處理器中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)并傳給CAN收發(fā)器同時控制器接受收發(fā)器的數(shù)據(jù)，處理并傳給微處理器

CAN收發(fā)器數(shù)據(jù)傳輸終端

安裝在控制器內(nèi)部，同時兼具接受和發(fā)送的功能，將控制器傳來的數(shù)據(jù)化為電信號并將其送入數(shù)據(jù)傳輸線。

數(shù)據(jù)傳輸終端是一個電阻，防止數(shù)據(jù)在線端被反射，以回聲的形式返回，影響數(shù)據(jù)的傳輸。CAN-BUS系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)傳輸線圖7-13雙絞線的結(jié)構(gòu)CAN-BUS系統(tǒng)組成

把不同速度的網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。實現(xiàn)方式有硬件方式和軟件方式。由于不同區(qū)域CAN-BUS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。另外，網(wǎng)關(guān)還具有改變信息優(yōu)先級的功能。如車輛發(fā)生相撞事故，氣囊控制單元會發(fā)出負加速度傳感器的信號，這個信號的優(yōu)先級在驅(qū)動系統(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，因為它在舒適系統(tǒng)功能只是打開門和燈。網(wǎng)關(guān)CAN-BUS系統(tǒng)組成診斷總線圖7-14診斷總線的結(jié)構(gòu)診斷總線是用于診斷儀器和相應(yīng)控制單元之間的信息交換（如圖7-14所示），它被用來代替原來的K線或者L線的功能（廢氣處理控制器除外）。CAN-BUS系統(tǒng)組成

由于汽車不同控制器對CAN總線的性能要求不同，因此最新版本的CAN總線系統(tǒng)人為設(shè)定為5個不同的區(qū)域，分別為驅(qū)動系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、多功能儀表、診斷總線等5個局域網(wǎng)（如圖7-16所示）。其速率分別為(Kbit/s)：驅(qū)動系統(tǒng)（由15號線激活）500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）100Lin總線20最大承載：1000圖7-16CAN控制區(qū)域圖

CAN總線的特點(1)CAN是到目前為止惟一具有國際標準且成本較低的現(xiàn)場總線。(2)CAN為多主方式工作。網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，有極高的總線利用率。(3)在報文標識符上，CAN上的節(jié)點分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求，優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)最多可在134μs內(nèi)得到傳輸。(4)CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息出現(xiàn)沖突時，優(yōu)先級低的節(jié)點會主動退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間。尤其是在網(wǎng)絡(luò)負載很重的情況下，也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況。(5)CAN節(jié)點只需通過報文的標識符濾波即可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送／接收數(shù)據(jù)。(6)CAN的直接通信距離最遠可達10km(速率5kb/s以下)；通信速率最高可達1Mb/s(此時通信距離最長為40m)。

CAN總線的特點(7)CAN上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達110個。在CAN2.0A標準幀報文中標識符有11位，而在CAN2.0B擴展幀報文中標識符有29位，使節(jié)點的個數(shù)幾乎不受限制。

(8)報文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，受干擾概率低，使數(shù)據(jù)的出錯率降低

(9)CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，具有極好的檢錯效果。(10)CAN的通信介質(zhì)可選擇雙絞線、同軸電纜或光纖。選擇十分靈活。（