汽車CAN主講：左萃總線系統的原理湖南生物機電職業技術學院hunanbiologicalelectromechanicalvocationaltechnicalcollegePrincipleofautomobileCANbussystem項目一汽車CAN總線系統組成與原理CAN總線的數據結構知識點1CAN總線的數據傳遞過程和仲裁知識點2汽車CAN總線系統的應用知識點3任務2汽車CAN總線系統的原理

CAN-BUS數據總線中的數據傳遞就像一個電話會議，見圖。一個電話用戶(電控單元)將數據“講入”網絡中，其他用戶通過網絡“接聽”這個數據，對這個數據感興趣的用戶就會利用數據，而其他用戶則選擇忽略。知識點1-CAN總線的數據結構CAN數據總線在發送信息時，每個控制單元均可接收其他控制單元發送出的信息。在通信技術領域，也把該原理稱為廣播。知識點1-CAN總線的數據結構CAN總線所傳遞的每條完整數據信息由7個區構成，信息最大長度為108bit。在兩條CAN導線上，所傳輸的數據內容是相同的，但是兩條導線的電壓狀態相反。如圖所示為CAN總線的數據結構。知識點1-CAN總線的數據結構CAN總線的數據結構知識點1-CAN總線的數據結構1）開始區開始區（長度為1bit）標志數據開始，CAN-High導線的電壓大約為5V（具體數值視系統而定），CAN-Low導線的電壓大約為0V。2）狀態區狀態區（長度為11bit）用于確定所傳數據的優先級。如果在同一時刻有兩個控制單元都想發送數據，則優先級高的數據先行發出。知識點1-CAN總線的數據結構3）檢驗區檢驗區（長度為6bit）用于顯示數據區中的數據數量，以便讓接收器（接收數據的控制單元）檢驗自己接收到的、來自發送器（發送數據的控制單元）的數據是否完整。4）數據區數據區（長度不確定，視具體情況而定，最大長度為64bit）是信息的實質內容。知識點1-CAN總線的數據結構5）安全區安全區（長度為16bit）用于檢驗數據在傳輸中是否出現錯誤。6）確認區確認區（長度為2bit）是數據接收器發給數據發送器的確認信號，表示接收器已經正確、完整地收到了發送器發送的數據。如果檢測到在數據傳輸中出現錯誤，則接收器會迅速通知發送器，以便發送器重新發送該數據。7）結束區結束區（長度為7bit）標志著數據的結束。2.1CAN總線的數據傳輸過程知識點2-CAN總線的傳輸過程和仲裁數據在發送過程中，CAN控制器會檢查總線是否正在進行傳輸其他控制單元的數據，若總線空閑，數據就會立即發出，若是忙碌，則會等待至總線空閑時再傳輸。電控單元的微處理器向CAN控制器提供需要發送的數據提供數據1電控單元內部的CAN收發器會將數據格式轉換成CAN網絡電壓信號并發送至總線上。發送數據2數據的發送連接在CAN總線上的所有控制單元都接收發動機控制單元發送的信息，該信息通過RX-線到達CAN構件各自的接收區。知識點2-CAN總線的傳輸過程和仲裁數據的接收第二步，CAN控制器的接收區會判斷該信息是否有用，有用則接收，無用則拒絕接收。在監控層檢查信息是否正確，如果不正確則會要求發送器重新發送數據，如果正確無誤，則將數據接收至CAN控制器的接收區。12

如果多個控制單元同時發送信息，那么數據總線上就必然會發生數據沖突。為了避免發生這種情況，CAN總線具有沖突仲裁機制。

按照信息的重要程度分配優先權，確保優先權高的信息能夠優先發送。知識點2-CAN總線的傳輸過程和仲裁2.2

仲裁CAN總線系統中的信號是采用數字方式經過雙交線傳輸的，其最大穩定傳輸速率可達1Mbit/s。知識點3-汽車CAN總線系統的應用大眾汽車公司將最大標準傳輸速率規定為500Kbit/s，并將CAN總線系統分為多個子系統：驅動CAN總線，舒適CAN總線，信息CAN總線、儀表CAN總線，診斷CAN總線。知識點3-汽車CAN總線系統的應用CANCANCANCANCAN診斷系統網關驅動系統舒適系統信息系統儀表系統驅動CAN總線（高速），亦稱動力CAN總線，其標準傳輸速率為500Kbit/s，可基本滿足實時要求，主要用于發動機、變速器、ABS、轉向助力等汽車動力系統的數據傳輸。CANCANCANCANCAN診斷系統網關驅動系統舒適系統信息系統儀表系統舒適CAN總線（低速），其標準傳輸速率為100Kbit/s，主要用于空調系統、中央門鎖（車門）系統、座椅調節系統的數據傳輸。知識點3-汽車CAN總線系統的應用CANCANCANCANCAN診斷系統網關驅動系統舒適系統信息系統儀表系統信息CAN總線（低速），其標準傳輸速率為100Kbit/s，主要用于對時間要求不高的領域，如導航系統、組合音響系統、CD轉換控制等。舒適CAN數據總線和信息CAN數據總線可以通過帶網關的組合儀表與驅動CAN數據總線進行數據交換。知識點3-汽車CAN總線系統的應用3.2CAN總線的相同點知識點3-汽車CAN總線系統的應用為了保證信息傳輸的高抗干擾性，所有CAN數據總線都采用雙絞線。將信號控制單元的收發器內轉換成不同的信號電平，并輸送到兩條CAN導線上。不同類別的CAN總線采用同樣的數據傳輸協議進行數據傳輸。只有在控制單元的差動信號放大器內才能建立兩個信號電平的差值，并將其作為唯一經過校正的信號繼續傳至控制單元的CAN接收區。驅動CAN數據總線通過15號接線柱切斷，或經過短時無載運行后自行切斷。3.3CAN總線的不同點知識點3-汽車CAN總線系統的應用點火開關關閉后，若汽車網絡系統不再需要舒適CAN數據總線工作，則舒適CAN總線進入“休眠模式”。舒適CAN數據總線由30號接線柱供電且必須保持隨時可用狀態。知識點3-汽車CAN總線系統的應用舒適CAN數據總線和信息CAN數據總線具有“單線工作模式”，可以單線工作（俗稱“瘸腿”工作）。驅動CAN數據總線的波形與舒適CAN數據總線、信息CAN數據總線的波形是不同的。邁騰B8在此架構的基礎上，重新劃分了CAN總線結構：知識點3-汽車CAN總線系統的應用1234567驅動CAN總線底盤CAN總線舒適CAN總線信息娛樂CAN總線擴展CAN總線診斷CAN總線MOST150CAN總線知識點3-汽車CAN總線系統的應用CAN數據總線驅動系統CAN數據總線底盤MOST150數據總線CAN數據總線信息娛樂系統CAN數據總線舒適系統LIN數據總線CAN數據總線擴展CAN數據總線診斷系統邁騰聯網方案J533知識點3-汽車CAN總線系統的應用數字式聲音處理系統控制單元J525信息娛樂系統CAN總線數據總線診斷接口J533組合儀表控制單元J285邁騰MOST總線結構汽車CAN總線數據傳輸的格式結束域開始域狀態域檢查域數據域安全域確認域課堂小結課堂小結發送信息汽車CAN總線傳輸過程信息格式的轉換請求發送信息檢查信息是否正確接收過程檢查信息是否可用汽車CAN總線傳輸仲裁原則：具有最高優先權的數據首先發送。大眾汽車（邁騰B7、寶來