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文檔簡介

1、電動(dòng)汽車車載總線技術(shù)分析和應(yīng)用 講課內(nèi)容車用總線綜述 奧運(yùn)純電動(dòng)客車整車網(wǎng)絡(luò)控制SAEJ1939分析下線檢測設(shè)備CAN總線知識(一)CAN總線知識(二)仿真分析軟件教材及參考書教材:待定參考資料:汽車單片機(jī)及車載總線技術(shù)(南金瑞等 北京理工大學(xué)出版社)CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)(鄔寬明 北京航空航天大學(xué)出版社)網(wǎng)上有許多資源學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)內(nèi)容特點(diǎn)內(nèi)容較多,知識點(diǎn)相對零散應(yīng)用性開放性和國際性學(xué)習(xí)目的對汽車總線技術(shù)有深刻理解了解相關(guān)資料分析和解決實(shí)際問題第一節(jié) 車用總線綜述 需要了解的內(nèi)容提出總線概念,為什么用總線連接各個(gè)ECU,有什么優(yōu)點(diǎn)?總線技術(shù)基本概念:總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?SAE是如何分類總線?

2、CAN總線通信協(xié)議CAN總線的特點(diǎn)一、汽車總線技術(shù)的產(chǎn)生一、汽車總線技術(shù)的產(chǎn)生一、汽車總線技術(shù)的產(chǎn)生二、總線技術(shù)基本概念二、總線技術(shù)基本概念1、物理層:作用是在物理傳輸媒體上傳輸各種數(shù)據(jù)的比特流,而不管數(shù)據(jù)的類型和結(jié)構(gòu)如何。 傳輸速率、信道容量、傳輸媒體、調(diào)制/解調(diào)、交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜投嗦窂?fù)用技術(shù)二、總線技術(shù)基本概念二、總線技術(shù)基本概念2、數(shù)據(jù)鏈路層:當(dāng)需要在一條線路上傳送數(shù)據(jù)時(shí),除了必須有一條物理線路(鏈路)外,還必須有一些必要的規(guī)程來控制這些數(shù)據(jù)的傳輸。把實(shí)現(xiàn)這些規(guī)程的硬件和軟件加到鏈路上,就構(gòu)成了數(shù)據(jù)鏈路層 。數(shù)據(jù)鏈路層最重要的作用就是通過一系列數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,在不可靠的物理鏈路上實(shí)現(xiàn)

3、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。 通常將原始數(shù)據(jù)分割成一定長度的數(shù)據(jù)單元(幀),一幀內(nèi)應(yīng)包含同步信號、差錯(cuò)控制、流量控制、控制信息、數(shù)據(jù)信息、尋址。二、總線技術(shù)基本概念3、網(wǎng)絡(luò)層:向上面的傳輸層提供面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 。網(wǎng)絡(luò)層除了負(fù)責(zé)路由選擇外,還要進(jìn)行流量控制。 4、傳輸層:在OSI參考模型中,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層是面向網(wǎng)絡(luò)通信的層次;會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層是面向信息處理的層次;而傳輸層(Transport Layer)位于低三層和高三層之間,無論從其所處的位置還是所起的作用來看,它都是整個(gè)協(xié)議層次的核心。傳輸層的任務(wù)是為高層從源端機(jī)到目的機(jī)提供可靠、經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)而與具體網(wǎng)絡(luò)無

4、關(guān)。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,傳輸層上必須?shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制、流量控制等功能;為了向用戶提供經(jīng)濟(jì)有效的服務(wù),傳輸層還提供多路復(fù)用和分流的功能。 二、總線技術(shù)基本概念5、會(huì)話層:會(huì)話層最主要的目的是在傳輸層的基礎(chǔ)上增加一些協(xié)調(diào)對話的功能。 6、表示層:7、應(yīng)用層:三、SAE分類總線1、A類總線三、SAE分類總線2、B類總線三、SAE分類總線3、C類總線三、SAE分類總線4、D類總線四、新型專用總線1、故障診斷總線四、新型專用總線2、安全總線四、新型專用總線3、X-by-wire五、車用總線的市場前景第二節(jié)奧運(yùn)純電動(dòng)客車整車網(wǎng)絡(luò)控制本章需要掌握和了解的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ㄐ艆f(xié)議數(shù)學(xué)模型BCM功能,特點(diǎn)儀表開發(fā)

5、流程一、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)蓄電池管理系統(tǒng)(SA=243)電機(jī)控制器(SA=239)整車控制器 (SA = 208)高速網(wǎng)絡(luò)段CAN1 Bus 250kAMT(SA=3)駕駛室顯示系統(tǒng)(SA = 40)車身中央控制模塊(SA=228)充電機(jī)控制系統(tǒng)(SA=229)調(diào)度控制系統(tǒng)(SA=230)高速網(wǎng)絡(luò)段CAN2 Bus 250k.低速網(wǎng)絡(luò)段CAN3Bus 100k二、車身網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)車身電子的分布式控制 ;實(shí)現(xiàn)減少線束、減少繼電器、減少保險(xiǎn);降低相關(guān)電氣部件的復(fù)雜程度 ;提高系統(tǒng)功能、降低車身電氣系統(tǒng)成本 二、車身網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)客車電氣連接示意圖 開關(guān)保險(xiǎn)絲負(fù)載開關(guān)繼電器負(fù)載保險(xiǎn)絲開關(guān)控制器負(fù)載保險(xiǎn)絲開關(guān)開關(guān)二、

6、車身網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所要求的電氣連接示意圖 開關(guān)開關(guān)開關(guān)負(fù)載負(fù)載負(fù)載 控制器控制器 CAN網(wǎng)絡(luò)信息二、車身網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則:不改變原車開關(guān)和負(fù)載的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)車身電器一體化設(shè)計(jì) 二、車身網(wǎng)絡(luò)Master后燈節(jié)點(diǎn)RearLamp左前燈FrontLeftLamp右前燈FrontRightLamp前頂部節(jié)點(diǎn)FrontTop低速CAN儀表指示Meter 高速CAN網(wǎng)絡(luò)高速CAN后門節(jié)點(diǎn)RearDoor后頂部節(jié)點(diǎn)RearTopECAS控制節(jié)點(diǎn)EcasControl二、車身網(wǎng)絡(luò)二、車身網(wǎng)絡(luò)二、車身網(wǎng)絡(luò)車內(nèi)、外燈光控制:實(shí)現(xiàn)車輛燈光控制及診斷,如遠(yuǎn)近光燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車燈、制動(dòng)燈、前后霧燈、廂燈等的開閉控制及開路、短路

7、故障診斷;制動(dòng)燈替代功能,在制動(dòng)燈發(fā)生故障時(shí),由后霧燈替代;轉(zhuǎn)向燈獨(dú)立控制功能:某一個(gè)轉(zhuǎn)向燈發(fā)生短路或開路故障時(shí),不影響其它轉(zhuǎn)向燈正常工作;其它轉(zhuǎn)向燈閃爍頻率加倍提示狀態(tài)。前后門控制:實(shí)現(xiàn)前后門開閉控制、控制回路診斷及狀態(tài)反饋;殘疾人踏板控制:實(shí)現(xiàn)殘疾人電源電路控制及診斷、狀態(tài)反饋;干燥器控制:實(shí)現(xiàn)干燥器啟動(dòng)、停止控制及控制回路診斷;換氣扇控制:實(shí)現(xiàn)換氣扇啟動(dòng)、停止控制及診斷;儀表顯示消息采集傳輸:采集低壓電壓、電流和前后高橋氣壓模擬量信息,采集車身門行程開關(guān)、后備門開關(guān)等開關(guān)信息送儀表顯示。故障信息傳送:將車身低壓電氣網(wǎng)絡(luò)器件的狀態(tài)、故障信息送高速CAN網(wǎng)絡(luò)。三、CAN儀表三、CAN儀表三、

8、CAN儀表三、CAN儀表綠前進(jìn)擋時(shí)亮紅后退擋時(shí)亮白強(qiáng)制空擋時(shí)亮黃1擋時(shí)亮黃2檔時(shí)亮黃3檔時(shí)亮紅手剎制動(dòng)時(shí)亮紅前門開時(shí)亮紅后門開時(shí)亮三、CAN儀表藍(lán)遠(yuǎn)光燈打開時(shí)亮綠左傳指示燈打開時(shí)亮綠右轉(zhuǎn)指示燈打開時(shí)亮綠前霧燈打開時(shí)亮黃后霧燈打開時(shí)亮紅充電指示燈充電時(shí)亮黃ABS有故障時(shí)亮紅絕緣報(bào)警(常亮)漏電時(shí)亮絕緣報(bào)警(閃爍)漏電時(shí)亮紅氣壓欠壓時(shí)亮三、CAN儀表紅電池電壓低時(shí)亮電池電壓高時(shí)亮紅高壓閘閉合時(shí)亮綠高壓閘斷開時(shí)亮綠前暖風(fēng)打開時(shí)亮綠干燥器運(yùn)行時(shí)亮紅空氣懸架存在故障時(shí)亮紅電機(jī)故障時(shí)亮紅蹄片磨損時(shí)亮四、常見故障及排除故障分析網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用了智能化的控制技術(shù),所有負(fù)載的故障都可以經(jīng)過整車控制器處理后送儀表

9、顯示。故障排除發(fā)生故障的時(shí)候,針對不同情況進(jìn)行不同處理。檢測的基本依據(jù)是電氣系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖和各個(gè)控制器的接口圖。明確故障 通過儀表顯示界面,確定故障部件,判斷故障器件部位;故障排除 根據(jù)上述故障信息,對故障進(jìn)行排除 四、常見故障及排除故障排除方法對于開路故障,主要檢查相應(yīng)的負(fù)載是否開路,接插件處的線束是否有脫落或者斷開,需要更換負(fù)載或者檢修線束,直到相應(yīng)的故障消除為止;對于短路故障,檢查負(fù)載是否短路,接插件處線束是否短接,或者負(fù)載連接的線束是否有裸漏造成短路,需要更換負(fù)載或者檢修線束,直到相應(yīng)的故障消除為止;注意:故障排除后,所對應(yīng)的故障不一定會(huì)立即消除,需要重新啟動(dòng)一次相應(yīng)負(fù)載后才能消除。

10、本產(chǎn)品部件控制帶有診斷功能,若部件有故障,控制器會(huì)自動(dòng)切斷輸出,所以不能用常規(guī)的模擬線束檢查方法來判斷。使用中如出現(xiàn)故障,請找專職人員維修。四、常見故障及排除常見故障分析檢查一個(gè)回路工作是否正常的順序可以如下進(jìn)行:先檢查相應(yīng)控制開關(guān)工作是否正常,開關(guān)的通斷是否接入模塊中;再檢查開關(guān)接入模塊(主節(jié)點(diǎn)/左右前燈節(jié)點(diǎn))工作是否正常;最后檢查功率控制模塊工作是否正常,控制的負(fù)載是否開短路。檢查CAN總線:對于CAN1、CAN2首先檢查CAN_H(CAN正線)與CAN_L(CAN負(fù)線)間的電阻是否約為60歐姆。如果約為40歐姆則總線中多接入一個(gè)終端電阻,如果約為120歐姆,則少接入一終端電阻。四、常見故

11、障及排除常見故障分析系統(tǒng)工作正常,但儀表不能正常顯示所有的燈具狀態(tài)信息;對策:可能是與儀表的CAN通信線有問題或者儀表本身有故障,需要給系統(tǒng)斷電,使用萬用表測量連接儀表的CAN通訊線的兩根線之間CAN線有沒有接好;或者更換儀表試試??刂破鞴δ芤磺姓#ò艄庖归g照明功能,與儀表的通信功能等),但其它所有從節(jié)點(diǎn)控制器工作都不正常;對策:檢查控制網(wǎng)絡(luò)的CAN通信線是否有短路或是斷路故障發(fā)生,系統(tǒng)斷電后直接用萬用表測量CAN線是否短路或連通。四、常見故障及排除常見故障分析某一個(gè)控制器上的所有電氣都不能正常工作對策:測量當(dāng)前控制器是否正確的接到了網(wǎng)絡(luò)上(檢查CAN通信線),或是更換一個(gè)控制器進(jìn)行比較

12、判斷。對開關(guān)進(jìn)行操作后,負(fù)載無動(dòng)作,且沒有故障信息對策:檢測相關(guān)電氣的開關(guān)信號是否正常??梢愿鶕?jù)開關(guān)的電氣特性(接高有效還是接地有效),直接對控制器上的相關(guān)引腳進(jìn)行開關(guān)接地測試,看是否能正常工作。第三節(jié) SAEJ1939分析數(shù)據(jù)鏈路層使用CAN擴(kuò)展幀的29位標(biāo)識符并進(jìn)行了重新定義,以下為29標(biāo)識符的分配表。其中,優(yōu)先級為3位,可以有8個(gè)優(yōu)先級;R一般固定為0;DP現(xiàn)固定為0;8位的PF為報(bào)文的代碼;8位的PS為目標(biāo)地址或組擴(kuò)展;8位的SA為發(fā)送此報(bào)文的源地址;數(shù)據(jù)鏈路層IDENTIFIER 11BITSSRRIDEIDENTIFIER EXTENSION 18BITSPRIORITYRDPPD

13、U FORMAT(PF)SRRIDEPFPDU SPECIFIC(PS)SOURCE ADDRESS(SA)32111876543218765432187654321282726252423222120191817161514131211109876543210協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU優(yōu)先權(quán)(P):由3位組成,優(yōu)先級由高到低的順序?yàn)?7,共8級。缺省的面向控制信息的優(yōu)先級為3,面向別的信息的為6,速度快的系統(tǒng)優(yōu)先級高。保留位(R):1位,不可與CAN的保留位相混淆,發(fā)送信息此位應(yīng)清零。用于留待SAE將來使用,擴(kuò)展PDU域,定義新的PDU格式,擴(kuò)展優(yōu)先權(quán)或是增加地址空間。協(xié)議數(shù)據(jù)單元

14、PDU數(shù)據(jù)頁(DP):1位,即0和1頁。用于擴(kuò)展得參數(shù)組,目前定義的參數(shù)組數(shù)都填充在0頁。PDU格式(PF):由8位組成,決定PDU的格式和決定分配到數(shù)據(jù)域的參數(shù)組數(shù)(PGN)。PGN用于標(biāo)識命令、數(shù)據(jù)、請求和確認(rèn)等信息。有兩種特定的標(biāo)識不同參數(shù)的PDU格式,即PDU1和PDU2。PDU1格式可用于傳遞數(shù)據(jù)幀到特定或全局的目標(biāo)地址(DA),也即某個(gè)ECU;PDU2格式僅僅用于全局信息傳送到擴(kuò)展的參數(shù)組(GE)。協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU特定PDU(PS):由8位組成,它的定義取決于PDU格式(PF):如果PF的值小于240,則PS定義為目標(biāo)地址(DA),為PDU1格式;如果PF的值在240255之間,

15、則PS包含一個(gè)擴(kuò)展組(GE),即為PDU2格式。因此在實(shí)際應(yīng)用中PS要根據(jù)PF的定義情況只能定義為DA和GE之一。源地址(SA):由8位組成,在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備對應(yīng)唯一的源地址,確保CAN辨識碼的唯一性。協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU上述的保留位(R)、數(shù)據(jù)頁(DP)、PDU格式PF和特定PDU(PS)構(gòu)成了參數(shù)組數(shù)PGN。PGN用來識別或標(biāo)識命令、數(shù)據(jù)、某些請求、應(yīng)答和負(fù)應(yīng)答等。用來定義傳輸?shù)拿?、信息、格式以及編碼,例如轉(zhuǎn)速控制參數(shù)和控制器信息等。PGN有時(shí)需要一個(gè)以上的信息幀來傳送,它由24位來表示。由于保留位R一般定義為0,數(shù)據(jù)頁一般定義為第0頁,所以PGN一般由PF、PS組合,可以用公式表示為:P

16、GN=PF256+PS。當(dāng)PF的值小于240時(shí),PS取DA,PS=0。當(dāng)PF的值在240255之間時(shí),PS取GE,PSGE。 第四節(jié) 下線檢測設(shè)備本章需要掌握和了解的內(nèi)容下線檢測設(shè)備的概念目前國內(nèi)外應(yīng)用情況下線檢測設(shè)備開發(fā)流程一、主要功能和使用環(huán)境 奧運(yùn)電動(dòng)車電器檢測設(shè)備主要用于網(wǎng)絡(luò)總成與傳統(tǒng)線束兩款車型,對整車進(jìn)行車內(nèi)線束、元器件與網(wǎng)絡(luò)的檢測,最終檢測 內(nèi)所有線束與元器件的連接有無短路、開路、其它故障 ,并將測試結(jié)果保存并傳輸?shù)?返修工位。返修工人根據(jù)測試結(jié)果對 進(jìn)行檢修。 一、主要功能和使用環(huán)境二、系統(tǒng)組成奧運(yùn)電動(dòng)車電器檢測設(shè)備分為四大部分,分別為1、手持設(shè)備,2、電檢儀。 二、系統(tǒng)組成三

17、、軟件安裝使用工控機(jī)軟件安裝手持設(shè)備軟件安裝手持設(shè)備無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置工控機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置四、電檢設(shè)備使用四、電檢設(shè)備使用上位機(jī)軟件用戶管理:“添加用戶”:添加新用戶,但當(dāng)前用戶必須為管理員才能添加新用戶?!皠h除用戶”:刪除本登陸用戶。“修改用戶”:修改當(dāng)前用戶密碼。“用戶登陸”:軟件啟動(dòng)時(shí),為新用戶登陸。四、電檢設(shè)備使用上位機(jī)軟件數(shù)據(jù)管理:“數(shù)據(jù)操作”:主要是對測試數(shù)據(jù)管理,查找,添加,刪除。數(shù)據(jù)有車型整車測試結(jié)果和車型所有測試項(xiàng)結(jié)果。“備份數(shù)據(jù)庫”:對當(dāng)前數(shù)據(jù)庫做備份來保存?!斑€原數(shù)據(jù)庫”:將以前備份的某一個(gè)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)成當(dāng)前使用數(shù)據(jù)庫?!扒蹇諗?shù)據(jù)庫”:清空當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的測試相關(guān)內(nèi)容,清空前

18、會(huì)提示備份當(dāng)前使用數(shù)據(jù)庫。四、電檢設(shè)備使用上位機(jī)軟件(3)測試管理:“系統(tǒng)自檢”:進(jìn)行監(jiān)測儀系統(tǒng)本身故障檢測。(4)關(guān)于:顯示軟件版本及相關(guān)信息。(5)退出關(guān)閉本軟件。四、電檢設(shè)備使用手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(1)連接功能(2)登陸功能手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(2)登陸功能 “瀏覽全體用戶” 手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(2)登陸功能 “用戶設(shè)置” “ 添加用戶”手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(2)登陸功能 “修改密碼” “ 用戶登陸”手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(3)測試功能 手動(dòng)測試手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(3)測試功能 測試順序 新建測試順序手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(4)查

19、詢功能 按日期查詢 手持設(shè)備軟件四、電檢設(shè)備使用(4)查詢功能 按車型查詢 按測試項(xiàng)查詢 手持設(shè)備軟件五、測試流程(1)默認(rèn)操作:操作者默認(rèn)將 內(nèi)所有開關(guān)操作一遍 (2)條件操作: (3)人工檢查:車輛線束連接測試序列選擇掃描信息開始測試測試過程五、測試流程當(dāng)操作者點(diǎn)擊“停止”,則停止測試,結(jié)果不會(huì)被保存,不進(jìn)行打印。當(dāng)操作者點(diǎn)擊“打印結(jié)果”,則停止測試,保存結(jié)果,打印故障項(xiàng)。當(dāng)操作者點(diǎn)擊“保存結(jié)果”,則停止測試,保存結(jié)果,不打印故障項(xiàng)。當(dāng)測試時(shí)間超過5分鐘時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止測試,結(jié)果不保存,不打印。測試結(jié)束 第五節(jié) CAN總線知識本章需要掌握和了解的內(nèi)容CAN的基本概念和層結(jié)構(gòu)CAN的幀類型C

20、AN的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)CAN的數(shù)據(jù)幀由哪幾部分組成?畫出數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)圖。CAN規(guī)范使用目前還存在那些缺陷?有什么解決辦法? 一、簡介技術(shù)規(guī)范的目的:是為了在任何兩個(gè)CAN 儀器之間建立兼容性。 邏輯鏈路控制子層 (LLC)的作用 :MAC 子層的作用 :物理層的作用 :規(guī)范主要是定義傳輸層,并定義CAN 協(xié)議于周圍各層當(dāng)中所發(fā)揮的作用 。一、簡介一、簡介協(xié)議版本(標(biāo)準(zhǔn))11位消息ID最多2048種消息ID號(擴(kuò)展)29位消息ID超過536x106種消息ID號一、簡介協(xié)議版本可用的CAN模塊有三種不同類型(均可處理11位ID):2.0A 將29位ID視為錯(cuò)誤2.0B 被動(dòng) 忽略29位ID的消息2.0B

21、 主動(dòng)可處理11位與29位兩種ID的消息。一、簡介協(xié)議版本當(dāng)多個(gè)版本的協(xié)議混合使用時(shí),必須千萬小心!二、基本概念1、CAN的屬性報(bào)文的優(yōu)先權(quán)保證延遲時(shí)間設(shè)置靈活時(shí)間同步的多點(diǎn)接收系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的連貫性多主機(jī)錯(cuò)誤檢測和錯(cuò)誤標(biāo)定只要總線一處于空閑,就自動(dòng)將破壞的報(bào)文重新傳輸將節(jié)點(diǎn)的暫時(shí)性錯(cuò)誤和永久性錯(cuò)誤區(qū)分開來,并且可以自動(dòng)關(guān)閉由OSI 參考模型分層CAN 結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)。 二、基本概念多主站結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)量不受協(xié)議限制無節(jié)點(diǎn)地址,由消息標(biāo)識符指定消息內(nèi)容與優(yōu)先級節(jié)點(diǎn)容易連接或斷開廣播/多點(diǎn)傳播能力二、基本概念二、基本概念復(fù)雜的錯(cuò)誤監(jiān)測與處理便于同步的NRZ編碼方式與位填充通過CSMA/CDw/AMP方

22、式進(jìn)行總線訪問二、基本概念2、CAN的層結(jié)構(gòu)二、基本概念3、報(bào)文:總線上的信息以幾個(gè)不同的固定格式的報(bào)文發(fā)送,但長度受限 4、報(bào)文路由:報(bào)文的尋址內(nèi)容由識別符指定。識別符不指出報(bào)文的目的地,但解釋數(shù)據(jù)的含義。 5、位速率6、優(yōu)先權(quán)7、遠(yuǎn)程請求二、基本概念8、多主機(jī)9、仲裁10、安全性11、故障界定12、連接13、總線值二、基本概念14、應(yīng)答15、睡眠模式、喚醒16、振蕩器容差17、發(fā)送器和接收器:產(chǎn)生報(bào)文的單元被稱之為報(bào)文的“發(fā)送器”。此單元保持作為報(bào)文發(fā)送器直到總線出現(xiàn)空閑或此單元失去仲裁(ARBITRATION)為止。如果有一單元不作為報(bào)文的發(fā)送器并且總線也不空閑,則這一單元就被稱之為報(bào)文

23、的“接收器”。 二、基本概念線與二、基本概念線與二、基本概念線與二、基本概念線與二、基本概念總線訪問與仲裁:CSMA/CD w/ AMP三、CAN報(bào)文傳輸1、幀格式 三、CAN報(bào)文傳輸2、幀類型 數(shù)據(jù)幀:數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鳌?遠(yuǎn)程幀:總線單元發(fā)出遠(yuǎn)程幀,請求發(fā)送具有同一識別符的數(shù)據(jù)幀。 錯(cuò)誤幀:任何單元檢測到總線錯(cuò)誤就發(fā)出錯(cuò)誤幀。 過載幀:過載幀用以在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀(或遠(yuǎn)程幀)之間提供一附加的延時(shí)。 數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀可以使用標(biāo)準(zhǔn)幀及擴(kuò)展幀兩種格式。它們用一個(gè)幀間空間與前面的幀分隔。 三、CAN報(bào)文傳輸3、數(shù)據(jù)幀三、CAN報(bào)文傳輸仲裁場(標(biāo)準(zhǔn))11位消息ID最多2048種消息I

24、D號(擴(kuò)展)29位消息ID超過536x106種消息ID號三、CAN報(bào)文傳輸控制場三、CAN報(bào)文傳輸CRC場三、CAN報(bào)文傳輸應(yīng)答場三、CAN報(bào)文傳輸4、遠(yuǎn)程幀 三、CAN報(bào)文傳輸4、遠(yuǎn)程幀 三、CAN報(bào)文傳輸5、激活錯(cuò)誤幀:用于錯(cuò)誤的信號傳輸三、CAN報(bào)文傳輸6、過載幀:用于延遲下一條CAN消息三、CAN報(bào)文傳輸7、幀間空間:作為任何消息幀與下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的分隔四、報(bào)文濾波 報(bào)文濾波取決于整個(gè)識別符。允許在報(bào)文濾波中將任何的識別符位設(shè)置為“不考慮”的可選屏蔽寄存器,可以選擇多組的識別符,使之被映射到隸屬的接收緩沖器里。如果使用屏蔽寄存器,它的每一個(gè)位必須是可編程的,即,他們能夠被允許或禁

25、止報(bào)文濾波。屏蔽寄存器的長度可以包含整個(gè)識別符,也可以包含部分的識別符。 五、報(bào)文校驗(yàn) 發(fā)送器如果直到幀的末尾位均沒有錯(cuò)誤,則此報(bào)文對于發(fā)送器有效。如果報(bào)文破損,則報(bào)文會(huì)根據(jù)優(yōu)先權(quán)自動(dòng)重發(fā)。為了能夠和其他報(bào)文競爭總線,重新傳輸必須在總線空閑時(shí)啟動(dòng)。 接收器 如果直到一最后的位(除了幀末尾位)均沒有錯(cuò)誤,則報(bào)文對于接收器有效。幀末尾最后的位被置于“不重要”狀態(tài),如果是一個(gè)“顯性”電平也不會(huì)引起格式錯(cuò)誤 六、編碼編碼即位流編碼(Bit Stream Coding),它的規(guī)定是幀的部分,諸如幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場以及CRC 序列,均通過位填充的方法編碼。無論何時(shí),發(fā)送器只要檢測到位流里有5

26、個(gè)連續(xù)相同值的位,便自動(dòng)在位流里插入一補(bǔ)充位。數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀(CRC界定符、應(yīng)答場和幀結(jié)尾)的剩余位場形式固定,不填充。錯(cuò)誤幀和過載幀的形式也固定,但并不通過位填充的方法進(jìn)行編碼。 六、編碼消息編碼格式:NRZ-Code六、編碼位填充:是為了保證有足夠的隱性到顯性的跳變沿填充位出現(xiàn)在5個(gè)連續(xù)的相同極性的位之后填充位與其前面的位極性相反七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測:可檢測的錯(cuò)誤七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤標(biāo)志 檢測到錯(cuò)誤條件的站通過發(fā)送“錯(cuò)誤標(biāo)志”指示錯(cuò)誤。對于“錯(cuò)誤激活”的節(jié)點(diǎn),錯(cuò)誤信息為“激活錯(cuò)誤”標(biāo)志,對于“錯(cuò)誤認(rèn)可”的節(jié)點(diǎn),錯(cuò)誤信息為“認(rèn)可錯(cuò)誤”標(biāo)志。 七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(CRC)計(jì)算出的

27、校驗(yàn)值與接收到的校驗(yàn)值必須一致七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(CRC)否則,消息幀沒有被正確接收(CRC Error)七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測 應(yīng)答一個(gè)幀必須被一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)答,否則會(huì)出現(xiàn)應(yīng)答錯(cuò)誤。七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測 幀檢測在CRC分隔符、ACK分隔符、幀結(jié)束、幀間隔中不允許出現(xiàn)顯性位。否則出現(xiàn)形式錯(cuò)誤(Form Error)。七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測 位檢測所發(fā)送的位必須從總線上正確回讀在仲裁域和應(yīng)答間隙,隱性位可以被顯性位重寫七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤檢測 位填充檢查在幀起始位與CRC分隔符之間不允許存在6個(gè)連續(xù)的相同極性的位出現(xiàn)。七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤處理七、錯(cuò)誤處理錯(cuò)誤處理八、故障界定“錯(cuò)誤激活”的

28、單元可以正常地參與總線通訊并在錯(cuò)誤被檢測到時(shí)發(fā)出主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志?!板e(cuò)誤認(rèn)可”的單元不允許發(fā)送激活錯(cuò)誤標(biāo)志?!板e(cuò)誤認(rèn)可”的單元參與總線通訊,在錯(cuò)誤被檢測到時(shí)只發(fā)出認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志。而且,發(fā)送以后,“錯(cuò)誤認(rèn)可”單元將在初始化下一個(gè)發(fā)送之前處于等待狀態(tài)?!翱偩€關(guān)閉”的單元不允許在總線上有任何的影響(比如,關(guān)閉輸出驅(qū)動(dòng)器)。 九、總線同步硬同步發(fā)生在幀的起始位重新同步發(fā)生在每一個(gè)隱性到顯性的跳變沿 十、位構(gòu)建每個(gè)位時(shí)間分為4個(gè)時(shí)間段,包括825個(gè)時(shí)間份額( Time Quantum )。時(shí)間份額來源于對晶振頻率可編程的分頻。CAN波特率可通過編程設(shè)置合適的時(shí)間份額長度與數(shù)量來確定。 十、位構(gòu)建同步段(Syn

29、chronization Segment) 一位的輸出從同步段的開頭啟動(dòng)(對于發(fā)送節(jié)點(diǎn))如總線狀態(tài)要被改變,接收節(jié)點(diǎn)應(yīng)在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行改變固定長度,1個(gè)時(shí)間份額。十、位構(gòu)建傳播段(Propagation Segment) 補(bǔ)償信號傳播延時(shí)(通過網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn))長度可編程(1 8個(gè)時(shí)間份額)十、位構(gòu)建相位緩沖段1(Phase Buffer Segment 1) 允許通過重新同步對該段時(shí)間加長在這個(gè)時(shí)間段的末端進(jìn)行總線狀態(tài)的采樣長度可編程(1 8個(gè)時(shí)間份額)十、位構(gòu)建相位緩沖段2(Phase Buffer Segment 2) 允許通過重新同步對該段時(shí)間縮短長度可編程(1 8個(gè)時(shí)間份額)十、位構(gòu)建位延長 十、位構(gòu)建位延長(續(xù)) 十、位構(gòu)建位縮短 十、位構(gòu)建位縮短(續(xù)) 十、位構(gòu)建同步跳轉(zhuǎn)寬度在重新同步中,位長度可調(diào)整的時(shí)間份額數(shù)量定義為同步跳轉(zhuǎn)寬度(Synchronization Jump Width)相位緩沖段1可以被延長的時(shí)間份額數(shù)量相位緩沖段2可以被縮短的時(shí)間份額數(shù)量同步跳轉(zhuǎn)寬度是強(qiáng)制設(shè)置的:最短為1個(gè)時(shí)間份額,最長為4個(gè)時(shí)間份額十、位構(gòu)建位定時(shí)為了方便編程,許多CAN模塊常常將傳播時(shí)間段與相位緩沖段1合并為一個(gè)時(shí)間段(即,只有3個(gè)時(shí)間段)十、位構(gòu)建為什么要對采樣位置編程?提前采樣可以減小振蕩器誤差的敏感性便于使用價(jià)格低廉的振

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