CAN總線調(diào)試任務(wù)一調(diào)研分析CAN總線汽車(chē)線控底盤(pán)與智能控制1任務(wù)引入Tasktointroduce在汽車(chē)中，從行駛、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)到安全系統(tǒng)以及舒適性能系統(tǒng)都使用到CAN總線。線控底盤(pán)使用了線(電信號(hào))的形式來(lái)取代傳統(tǒng)的機(jī)械、液壓或氣動(dòng)等形式的連接，了解CAN總線是每一名測(cè)試工程師的基本功。03CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景02CAN總線特點(diǎn)01CAN總線發(fā)展歷程與定義目錄CONTENTS新

授NewTeachingCAN總線發(fā)展歷程與定義01CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(ControllerAreaNetwork)的簡(jiǎn)稱,是20世紀(jì)80年代初德國(guó)博世(Bosch)公司為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多控制單元、測(cè)試儀器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種通信總線。最初CAN總線被設(shè)計(jì)為汽車(chē)環(huán)境中的微控制器之間的通訊工具，可在各個(gè)電子控制單元ECU(EIectricControlUnit)節(jié)點(diǎn)之間交換信息，形成汽車(chē)電子控制網(wǎng)絡(luò)。目前在國(guó)際上，CAN總線是在汽車(chē)上應(yīng)用最多、最為普遍的一種總線技術(shù)。1.CAN的定義CAN總線發(fā)展歷程與定義011.CAN的歷史時(shí)間事件1986年Bosch在汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)（SAE）大會(huì)公布CAN通訊協(xié)議1987年英特爾（Intel）和飛利浦（Philips）先后推出CAN控制器芯片1991年Bosch頒布CAN2.0技術(shù)規(guī)范，在原基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)1993年ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）頒布CAN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO-118981994年SAE頒布基于CAN的J1939標(biāo)準(zhǔn)1995年發(fā)布了經(jīng)過(guò)完全修訂的CANopen通信配置文件，并在短短五年內(nèi)成為歐洲最重要的標(biāo)準(zhǔn)化嵌入式網(wǎng)絡(luò)2012年博世與其他CAN專家合作，預(yù)先開(kāi)發(fā)了CANFD規(guī)范，該規(guī)范于2012年在德國(guó)哈姆巴赫城堡舉行的第13屆國(guó)際CAN會(huì)議上正式推出2018年德國(guó)CiA（CANinAutomation）協(xié)會(huì)開(kāi)始開(kāi)發(fā)第三代基于CAN的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議CANXL2020年由于疫情取消了國(guó)際CAN會(huì)議的執(zhí)行，2020年的國(guó)際CAN會(huì)議改為線上舉行，主題是CANXL。CANXL速度提升至10Mbps，同時(shí)保持CAN協(xié)議的優(yōu)勢(shì)以及與CAN和CANFD的兼容性。CAN總線是一種控制器之間數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線(即在網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，誰(shuí)都不是主機(jī)，誰(shuí)都可以主動(dòng)發(fā)起通信)，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖。通信速率最高可達(dá)1Mb/s。02CAN總線特點(diǎn)2.CAN總線特點(diǎn)CAN為多主方式工作,網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主機(jī)和從機(jī)。CAN節(jié)點(diǎn)只需要通過(guò)對(duì)報(bào)文的標(biāo)識(shí)符濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。02CAN總線特點(diǎn)1.多主控制CAN總線具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。它具有以下顯著特點(diǎn):2.多種方式傳送接收數(shù)據(jù)CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km(速率5kbps以下)。CAN的每信息都有CRC(循環(huán)冗余碼)校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，具有極好的檢錯(cuò)效果。02CAN總線特點(diǎn)3.低速CAN的通信距離遠(yuǎn)CAN總線具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。它具有以下顯著特點(diǎn):5.具有檢錯(cuò)措施報(bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。4.采用短幀結(jié)構(gòu)CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上的其它節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。6.節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤后自關(guān)閉CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景03汽車(chē)上的網(wǎng)絡(luò)連接方式需采用兩條CAN總線：一條用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN總線，速率達(dá)到500kbit/s;另一條用于車(chē)身系統(tǒng)的低速CAN總線，速率為10kbit/s。高速CAN總線主要連接發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器等對(duì)通信實(shí)時(shí)性有較高要求的系統(tǒng);低速CAN總線主要連接燈光、電動(dòng)車(chē)窗、自動(dòng)空調(diào)及信息顯示系統(tǒng)等，多為低速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)量器件，對(duì)實(shí)時(shí)性要求低而數(shù)量眾多。不同速度的CAN網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接。1.CAN總線的應(yīng)用實(shí)例CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景03對(duì)汽車(chē)CAN總線上的信號(hào)進(jìn)行采集時(shí)，需要確定所采集的信號(hào)處于哪個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)中，以便于設(shè)置合適的CAN通道波特率。如下圖所示。CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景032.CAN總線技術(shù)在乘用車(chē)上的應(yīng)用（1）在國(guó)產(chǎn)車(chē)中：CAN總線技術(shù)在長(zhǎng)安汽車(chē)上的應(yīng)用長(zhǎng)安汽車(chē)某車(chē)型主要應(yīng)用兩條CAN總線，按照傳輸速度區(qū)分為高速網(wǎng)絡(luò)和中速網(wǎng)絡(luò)。高速總線主要用于安全輔助系統(tǒng)單元、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)單元、ABS(防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng))控制單元等。中速總線主要用于安全氣囊控制單元、收音機(jī)控制單元、導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元、顯示單元等。CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景032.CAN總線技術(shù)在乘用車(chē)上的應(yīng)用CAN總線技術(shù)在長(zhǎng)安汽車(chē)上的應(yīng)用CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景032.CAN總線技術(shù)在乘用車(chē)上的應(yīng)用（1）在合資車(chē)中：CAN總線術(shù)在奧汽車(chē)上的應(yīng)用奧迪汽車(chē)某車(chē)型應(yīng)用三條CAN總線，按照功能模塊來(lái)區(qū)分為驅(qū)動(dòng)總線、舒適總線、顯示(信息娛樂(lè))總線來(lái)控制。驅(qū)動(dòng)總線主要用于控制和監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、自動(dòng)變速箱控制單元、安全氣囊控制單元等。舒適總線主要用于控制和監(jiān)測(cè)空調(diào)控制單元、輪胎壓力監(jiān)控控制單元、電動(dòng)門(mén)窗控制單元、電動(dòng)座椅控制單元等。CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景032.CAN總線技術(shù)在乘用車(chē)上的應(yīng)用顯示(信息娛樂(lè))總線主要用于控制和監(jiān)測(cè)車(chē)載電話控制單元、收音機(jī)控制單元、導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元等。如圖所示。CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景033.CAN總線技術(shù)在電動(dòng)車(chē)上的應(yīng)用特斯拉電動(dòng)汽車(chē)某車(chē)型應(yīng)用五條CAN總線，分別為T(mén)hermalCAN、PTCAN、CHCAN、BodyFTCAN、BodyCAN。ThermalCAN主要用于監(jiān)測(cè)和控制汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)控制單元。PTCAN主要用于監(jiān)測(cè)和控制汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制單元。CHCAN主要用于監(jiān)測(cè)和控制汽車(chē)儀表單元于胎壓?jiǎn)卧odFTCAN主要用于監(jiān)測(cè)和控制汽車(chē)車(chē)內(nèi)溫度控制單元。BodyCAN主要用于監(jiān)測(cè)和控制汽車(chē)車(chē)身單元。CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景033.CAN總線技術(shù)在電動(dòng)車(chē)上的應(yīng)用CAN總線在特斯拉電動(dòng)汽車(chē)某車(chē)型上的應(yīng)用CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景034.CAN總線技術(shù)在某一體化泵車(chē)工程車(chē)上的應(yīng)用一體化泵車(chē)工程車(chē)輛底盤(pán)電氣系統(tǒng)主要應(yīng)用三種CAN總線,分別為：動(dòng)力CAN總線車(chē)身CAN總線上裝CAN總線動(dòng)力現(xiàn)場(chǎng)總線主要用于控制和監(jiān)測(cè)模塊ABS、自動(dòng)變速箱模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊等。車(chē)身CAN總線主要用于控制和監(jiān)測(cè)總線儀表模塊、視頻機(jī)模塊、中央控制模塊等。上裝CAN總線如圖主要用于控制和監(jiān)測(cè)SYMC模塊。CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景034.CAN總線技術(shù)在某一體化泵車(chē)工程車(chē)上的應(yīng)用CAN總線在一體化泵車(chē)工程車(chē)輛上的應(yīng)用CAN總線應(yīng)用場(chǎng)景035.CAN總線技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)上的應(yīng)用傳統(tǒng)的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要是由CAN總線組成，車(chē)內(nèi)分布式電控單元ECU按照功能劃分為動(dòng)力總成、車(chē)身控制、輔助駕駛等總線區(qū)域;車(chē)窗、車(chē)燈、天窗等則通過(guò)LIN總線接入CAN網(wǎng)絡(luò)。在新一代智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)的浪潮下，隨著車(chē)載ECU的與日倍增以及處理器運(yùn)算能力和硬件的高速發(fā)展，連接ECU的網(wǎng)絡(luò)需要更大的帶寬，這一需求遠(yuǎn)超CAN等傳統(tǒng)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的容量極限。因此,比較明確的趨勢(shì)是向CANFD過(guò)渡,CANFD提供了64字節(jié)的數(shù)據(jù)吞吐量以及最高5Mbps的傳輸速率。由于車(chē)載以太網(wǎng)具有高帶寬、低延遲、低成本的特性,在新一代整車(chē)架構(gòu)中將替代CAN總線成為優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。03線控底盤(pán)控制技術(shù)工作原理與控制如圖所示，以車(chē)載以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)絡(luò),將核心域控制器(動(dòng)力總成、車(chē)身、娛樂(lè)、ADAS)連接在一起。各個(gè)域控制器在實(shí)現(xiàn)專用的控制功能的同時(shí)，還提供強(qiáng)大的網(wǎng)關(guān)功能。在各個(gè)域控制器的下方，各部件之間通訊通過(guò)CANFD來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。新一代智能汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)感謝觀看汽車(chē)線控底盤(pán)與智能控制CAN總線調(diào)試任務(wù)二連接調(diào)試CAN總線汽車(chē)線控底盤(pán)與智能控制1任務(wù)引入TasktointroduceCAN總線相當(dāng)于汽車(chē)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，人的神經(jīng)系統(tǒng)出了問(wèn)題，人就會(huì)癱瘓。相同的，CAN總線出現(xiàn)問(wèn)題，汽車(chē)就有可能失控。因此，對(duì)CAN總線進(jìn)行正確的連接與調(diào)試是必要的，這也是每一位線控底盤(pán)測(cè)試工程師經(jīng)常接觸到的一項(xiàng)工作任務(wù)。03CAN總線波特率02CAN總線電壓特性01CAN總線線束定義與特點(diǎn)目錄CONTENTS新

授NewTeachingCAN總線線束定義與特點(diǎn)01CAN總線線束是由一條CAN_H線與一條CAN_L組成的數(shù)據(jù)傳輸總線。1.CAN總線線束的定義CAN總線線束定義與特點(diǎn)01線纜由最開(kāi)始昂貴的同軸電纜逐步變化到技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)、造價(jià)低廉的雙絞型電纜。在總線線束上，理論上線束的節(jié)點(diǎn)數(shù)無(wú)限制并且線束應(yīng)該對(duì)環(huán)境電磁輻射有一定抑制能力。線纜能夠最大限度的滿足CAN網(wǎng)絡(luò)5Kbps~1Mbps的傳輸速率。目前，采用雙絞線的CAN總線分布式系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，如汽車(chē)電子、電梯控制、電力系統(tǒng)、遠(yuǎn)程傳輸?shù)取?.CAN總線線束的特點(diǎn)使用非屏蔽雙絞線作為物理層，只需要有2根線纜作為信號(hào)線(CAN_H、CAN_L)傳輸除需要2根信號(hào)線的連接以外，還要注意在同一網(wǎng)段中的屏蔽層單點(diǎn)接地問(wèn)題。確保不要在干擾源附近布置CAN總線。如果不得不這樣做，應(yīng)該使用屏蔽電纜。支線必須短，使用適當(dāng)?shù)碾娎|類(lèi)型，必須確定電纜的電壓衰減大小，使用電壓衰減較小的線纜。線束由導(dǎo)線、端子、護(hù)套、卡扣、包覆材料等組成。01CAN總線線束定義與特點(diǎn)3.CAN總線線束的選擇1）導(dǎo)線導(dǎo)線按標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)基本上分為國(guó)標(biāo)QVR，日標(biāo)AVX，AVSS，德標(biāo)FLRY，美標(biāo)GPT等幾類(lèi)，其中AVX為汽車(chē)用耐熱低壓電纜，AVSS為汽車(chē)用薄壁絕緣低壓電纜。常用導(dǎo)線如圖所示。CAN總線線束定義與特點(diǎn)012）護(hù)套護(hù)套主要起到兩個(gè)線束對(duì)接或者線束和用電器直接連接的作用，并且對(duì)端子起到保護(hù)、防水的作用。常用護(hù)套如圖所示。CAN總線線束定義與特點(diǎn)013）卡扣雖然線束卡扣在線束中比重不大，但是作用很關(guān)鍵。作為一個(gè)柔性的材料，線束自身無(wú)法控制它的形狀，裝車(chē)完成后如果沒(méi)有卡扣來(lái)進(jìn)行固定，極易和周邊零部件發(fā)生干涉等問(wèn)題。卡扣一般情況下為圓形卡扣，根據(jù)適配的孔徑大小、板材厚度分為不同的型號(hào)。常用卡扣如圖所示。CAN總線線束定義與特點(diǎn)014）包裹材料線束的包覆材料起到耐磨、阻燃、防腐燭、防止干擾、降低噪聲和美觀的作用。一般分為膠帶PVC管，波紋管和布基膠帶。常用包裹材料如圖所示。CAN總線線束定義與特點(diǎn)01CAN總線電壓特性021.CAN_H線和CAN_L線在高速CAN時(shí)，當(dāng)報(bào)文進(jìn)行傳輸時(shí)，CAN_H由2.5V變換到3.5V,CAN_L由2.5V變化到15V。在低速容錯(cuò)CAN時(shí),當(dāng)報(bào)文進(jìn)行傳輸時(shí),CAN_H由OV變換到3.5V，CAN_L由5V變化到1.5V。（1）CAN總線在沒(méi)有節(jié)點(diǎn)傳輸報(bào)文時(shí)是一直處于隱性狀態(tài)。當(dāng)有節(jié)點(diǎn)傳輸報(bào)文時(shí)顯性覆蓋隱性，由于CAN總線是一種串行總線，也就是說(shuō)報(bào)文是一位一位的傳輸?shù)模沂菙?shù)字信號(hào)(0和1).1代表隱性，0代表顯性。在傳送報(bào)文的過(guò)程中是顯隱交替的，就像二進(jìn)制數(shù)字0101001等，這樣就能把信息發(fā)送出去，而總線空閑的時(shí)候是一直處于隱性的。(2)在隱性狀態(tài)時(shí)，這兩條導(dǎo)線上作用有相同預(yù)先設(shè)定值，該值稱為靜電平。對(duì)于CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線來(lái)說(shuō)，這個(gè)值大約為2.5V，即CAN_H線和CAN_L線上的電壓都大約為2.5V。靜電平也稱為隱性狀態(tài)，因?yàn)檫B接的所有控制單元均可修改它。02CAN總線電壓特性2.CAN總線的電壓變化CAN總線電壓特性022.CAN總線的電壓變化(3)在顯性狀態(tài)時(shí)，CAN_H線上的電壓值會(huì)升高一個(gè)預(yù)定值(對(duì)CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線來(lái)說(shuō)這個(gè)值至少1V)。而CAN_L線上的電壓值會(huì)降低一個(gè)同樣值(對(duì)CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線來(lái)說(shuō)，這個(gè)值至少為1V)。于是在CAN驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線上，CAN_H線就處于激活狀態(tài)，其電壓不低于3.5(2.5V+1V=3.5V)，而CAN_L線上的電壓值最多可降至1.5V(2.5V-1V=1.5V)。因此在隱性狀態(tài)時(shí)，CAN_H線與CAN_L線上的電壓差為0V，在顯性狀態(tài)時(shí)該差值最低為2V。CAN總線波特率03波特率(Baud)表示單位時(shí)間內(nèi)傳送的碼元的數(shù)目。CAN總線波特率的多少就代表著該CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速度的快慢。想要讓兩個(gè)CAN總線設(shè)備連接并通信的話，它們的波特率數(shù)值必須致，否則無(wú)法正常通訊。一條CAN總線系統(tǒng)，它的波特率數(shù)值大小還會(huì)受通訊距離遠(yuǎn)近的影響，距離越遠(yuǎn)波特率數(shù)值一般越小。1.CAN總線波特率定義CAN總線波特率032.常見(jiàn)的數(shù)制關(guān)系（1）數(shù)與數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制是一種計(jì)數(shù)的方法。在日常生活中，人們使用各種進(jìn)位計(jì)數(shù)制。例如，六十進(jìn)制(1h=60min，1min=60s)，十二進(jìn)制(1英尺=12英寸，1年=12月)等。在計(jì)算機(jī)中，二進(jìn)制計(jì)數(shù)得到了廣泛使用。為便于人們閱讀及書(shū)寫(xiě)，八進(jìn)制計(jì)數(shù)和十六進(jìn)制計(jì)數(shù)常用來(lái)表示二進(jìn)制計(jì)數(shù)。任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)可以用位權(quán)表示，位權(quán)就是某個(gè)固定位置上的計(jì)數(shù)單位。（2）不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)、十六進(jìn)制整數(shù)時(shí)，分別用基數(shù)2、16連續(xù)去除該十進(jìn)制數(shù)，直至商等于“0”為止，然后逆序排列得到的余數(shù)，即為轉(zhuǎn)換結(jié)果。如圖所示，將十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制。CAN總線波特率032.常見(jiàn)的數(shù)制關(guān)系CAN總線波特率032.常見(jiàn)的數(shù)制關(guān)系將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，先從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始分別向左和向右將每4位二分成1組，最后不足位數(shù)的補(bǔ)0，然后每組用1位十六進(jìn)制數(shù)表示即可得到結(jié)果。如圖所示，將二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十六進(jìn)制。（1）位(bit)位是計(jì)算機(jī)所能表示的最基本、最小的數(shù)據(jù)單元。計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制數(shù)，所以位就是一個(gè)二進(jìn)制位，它有兩種狀態(tài)“0”和“1”。不同的二進(jìn)制位組合就可以表示不同的數(shù)據(jù)、字符等信息。(2)字(Word)和字長(zhǎng)字是計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本單位，通常它與計(jì)算機(jī)內(nèi)部的寄存器、算術(shù)邏輯單元、數(shù)據(jù)總線寬度一致。計(jì)算機(jī)的每一個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱為字長(zhǎng)。03CAN總線波特率3.計(jì)算機(jī)中常用術(shù)語(yǔ)CAN總線波特率033.計(jì)算機(jī)中常用術(shù)語(yǔ)3.字節(jié)(Byte)把相鄰的8位二進(jìn)制數(shù)稱為字節(jié)。字節(jié)長(zhǎng)度是固定的，但不同計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)是不同的。8位微計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)等于1個(gè)字節(jié)，而16位微計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)等于2個(gè)字節(jié)，32位微計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)等于4個(gè)字節(jié)。目前為了表示方便，常把一個(gè)字節(jié)定為8位，把一個(gè)字定為16位，把一個(gè)雙字定為32位。位與字節(jié)的關(guān)系如圖所示。感謝觀看汽車(chē)線控底盤(pán)與智能控制CAN總線調(diào)試任務(wù)三解析調(diào)試CAN信號(hào)汽車(chē)線控底盤(pán)與智能控制1任務(wù)引入Tasktointroduce連接與調(diào)試CAN總線后的下一項(xiàng)工作就是解析與調(diào)試CAN信號(hào)，作為一名測(cè)試工程師，你準(zhǔn)備給新員工講述CAN總線報(bào)文的格式，并協(xié)助他調(diào)試CAN信號(hào)03Intel與Motorola編碼格式02CAN總線報(bào)文信號(hào)發(fā)送01CAN總線報(bào)文格式解析目錄CONTENTS新

授NewTeachingCAN總線報(bào)文格式解析01報(bào)文(message)是網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，即站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。報(bào)文包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息，其長(zhǎng)短很不一致，長(zhǎng)度不限且可變。報(bào)文是CAN總線上設(shè)備之間互相交流的語(yǔ)言，他們有固定的溝通規(guī)則，也就是CAN總線上發(fā)送的數(shù)據(jù)串。1.CAN總線報(bào)文CAN總線報(bào)文格式解析011.CAN總線報(bào)文如圖為CAN總線標(biāo)準(zhǔn)幀與擴(kuò)展幀報(bào)文。CAN總線標(biāo)識(shí)符一共有兩種，CAN總線的ID是指標(biāo)識(shí)符。也就是一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)的地址或者說(shuō)名字。網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別某一節(jié)點(diǎn)的信息。標(biāo)識(shí)符就是確定報(bào)文發(fā)送優(yōu)先級(jí)的，CAN總線是一種串行總線，總線上一次只能傳輸一則報(bào)文信息，如果同時(shí)有多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要在總線上發(fā)送報(bào)文，通過(guò)標(biāo)識(shí)符決定哪個(gè)先發(fā)送。01CAN總線報(bào)文格式解析（1）CAN總線標(biāo)識(shí)符（2）標(biāo)識(shí)符作用2.CAN總線標(biāo)識(shí)符CAN總線報(bào)文格式解析013.CAN總線數(shù)據(jù)段CAN總線數(shù)據(jù)段可由數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼與數(shù)據(jù)部分顯示：其中數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼能夠顯示報(bào)文傳輸中報(bào)文數(shù)據(jù)的大小，數(shù)據(jù)部分能夠攜帶數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，但數(shù)據(jù)內(nèi)容最多能夠攜帶8個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)表如下：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)0001字節(jié)0

0010字節(jié)0字節(jié)1

0011字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2

0100字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3

0101字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4

0110字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5

0111字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5字節(jié)6

1000字節(jié)0字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5字節(jié)6字節(jié)7包括校驗(yàn)位和界定符，校驗(yàn)位包含15個(gè)位，界定符用于表示循環(huán)校驗(yàn)的結(jié)束。校驗(yàn)過(guò)程是通過(guò)循計(jì)算幾余校驗(yàn)碼的方式實(shí)現(xiàn)的，CAN總線控制器內(nèi)部循環(huán)校驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)是基于多項(xiàng)式發(fā)生器和一個(gè)15位寄存器，其作用在于保證傳輸數(shù)據(jù)的正確性。01CAN總線報(bào)文格式解析（1）循環(huán)校驗(yàn)段（2）循環(huán)校驗(yàn)位的作用4.CAN總線循環(huán)校驗(yàn)段CAN總線報(bào)文信號(hào)發(fā)送02發(fā)送事件報(bào)文：通常基于請(qǐng)求之后，車(chē)輛上的各個(gè)ECU向CAN總線發(fā)送報(bào)文。發(fā)送周期報(bào)文：基于事件型的總線通訊，一般也支持周期性發(fā)送。車(chē)輛上的各個(gè)ECU周期性的向CAN總線發(fā)送報(bào)文，周期型觸發(fā)通常用于發(fā)送狀態(tài)，發(fā)送周期通常為20ms、50ms、100ms、200ms等。1.總線事件報(bào)文與周期報(bào)文CAN總線報(bào)文信號(hào)發(fā)送022.CAN總線傳輸報(bào)文內(nèi)容發(fā)送端：我們需要對(duì)發(fā)送端進(jìn)行設(shè)定，明確我們發(fā)送的是汽車(chē)哪一個(gè)ECU。消息標(biāo)識(shí)符：寫(xiě)出消息標(biāo)識(shí)符的ID，以便能夠進(jìn)行通信與仲裁機(jī)制的進(jìn)行。跟其他總線一樣.CAN總線的通信也是通過(guò)一種類(lèi)似于“會(huì)議”的機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，只不過(guò)會(huì)議的過(guò)程并不是由一方(節(jié)點(diǎn))主導(dǎo)，而是，每一個(gè)會(huì)議參加人員都可以自由的提出會(huì)議議題(多主通信模式)，二者對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表。會(huì)議局域網(wǎng)參會(huì)人員節(jié)點(diǎn)會(huì)議人員身份ID會(huì)議議題報(bào)文會(huì)議人員發(fā)言順序裁定仲裁CAN總線報(bào)文信號(hào)發(fā)送022.CAN總線傳輸報(bào)文內(nèi)容接上，工作原理對(duì)比如下圖所示：02CAN總線報(bào)文信號(hào)發(fā)送2.CAN總線傳輸報(bào)文內(nèi)容信號(hào)名稱：一個(gè)報(bào)文能夠攜帶多種信號(hào)，例如安全氣囊控制器狀態(tài)反饋監(jiān)測(cè)信號(hào)、剩余油量低報(bào)警信號(hào)、車(chē)速信號(hào)、安全帶信號(hào)等。編輯信號(hào)的名稱，以便系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行辨別。報(bào)文還包含其他必要信息：需要我們對(duì)報(bào)文中的內(nèi)容進(jìn)行了解與設(shè)定。主要包含信息如表所示：發(fā)送端IPK（汽車(chē)儀表）消息標(biāo)識(shí)符0X26D固定周期100ms信號(hào)名稱IPK-SpeedIPK-OilIPK-SafetyBeltIPK-Conditioner信號(hào)長(zhǎng)度（bit）3454信號(hào)描述車(chē)輛車(chē)速顯示車(chē)輛油量顯示安全帶信號(hào)顯示空調(diào)設(shè)備顯示Intel與Motorola編碼格式03在進(jìn)行CAN總線通信設(shè)計(jì)或者測(cè)試過(guò)程中,經(jīng)常看到CAN總線信號(hào)的編碼格式有兩種格式：Intel格式與Motorola格式。在編碼優(yōu)缺點(diǎn)上，Motorola格式與Intel格式并沒(méi)有優(yōu)劣之分，只不過(guò)根據(jù)設(shè)計(jì)者的習(xí)慣，由用戶自主選擇罷了。但是，對(duì)于使用者來(lái)講，在進(jìn)行解析之前，就必須要知道編碼的格式是哪一種.否則，就不能保證正確地解析信號(hào)的含義。CAN總線報(bào)文的發(fā)送順序?yàn)槭紫劝l(fā)送sb，最后發(fā)送ms的方式為前提，介紹Intel格式與Motorola格式這兩種編碼方式的不同之處。1.CAN總線通信編碼傳輸規(guī)則03Intel與Motorola編碼格式1.Intel編碼格式當(dāng)一個(gè)信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不