汽车总线

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论汽车总线技术随着人们对汽车的安全、节能和环保等性能要求的提高,在汽车上的电子设备越来越多,微控制器的数目多达几十个。

汽车总线技术是现代汽车电子技术的发展趋势之一,它不仅解决了汽车电子化出现的线路复杂和线束增加的问题,而且实现了控制系统间信息和资源的共享是车上信息和控制系统的支撑。

随着时代的发展,汽车总线技术在现代汽车电子技术中的地位越来越重要。

汽车总线系统实质上是通过某种通讯协议(如CAN),将汽车内部的各个ECU节点联结起来,从而形成一个汽车内部的局域网络。

节点根据自身的传感器信息以及总线上的信息,完成预定的控制功能和动作,如灯光的开闭、电机启停等,节点之间的通讯通过总线来实现。

每个节点一般由MCU(或DSP等)、接口电路、总路线控制器、总线驱动器等构成。

所以我们要先了解汽车单片机基础、汽车网络技术基础和CAN总线系统及总线装置。

汽车单片机基础单片机是单片微型计算机的简称,也可以称为微控制器。

单片机从外形看就是一枚芯片,但是它的整体的工作原理和PC是一样的,他仍然是一个典型微机系统,它具有组成计算机系统的三个要素:CPU、内存和I/O。

单片机系统单片机可以看着汽车、航空航天等各种复杂控制系统,也可以控制灯光、门窗等简单控制系统,如果控制对象简单,那么单片机控制系统可以非常简单。

最简单的单片机是由电源、复位电路和振荡电路组成,如果发现汽车电脑不工作了,那么依次检查电源、复位电路和振荡电路。

汽车单片机用的硬件系统是由运算器、控制器、存储器外部设备组成的。

计算机所能执行的基本操作是由计算机的指令所规定的。

计算机全部指令的集合称为计算机的指令系统。

(指令规定了计算机的基本操作类型和操作地址。

指令和数一样存在存储器中。

)不同的计算机有不同的指令系统,从而形成各种的特点和差异。

为了提高计算机的效率,CPU 中一般还包括寄存器,寄存器中有高速电子线路构成,所以CPU的存取速度较之存储器快。

单片机的软件系统一般单片机系统的开发是先完成硬件部分,接着才开始编写程序。

第2章 汽车总线概述

第2章 汽车总线概述




减少了装配步骤(比如:装配奥迪A6轿车时,方向盘模块减少
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2.1为什么要采用总线技术
5个,安装步骤减少2个)

5.增大开发余地 各控制器可以把整车功能相对随意地分担,新的功能和新技 术可以通过软件进行更新。


2. 1. 3总线技术的发展
1983年,丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光 缆的车门控制系统,实现了多个节点的连接通信。 1986-1989年间,在车身系统上装配了铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统,德国 的Wolfhard Lawrenz教授给这种新总线命名为



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2.2总线系统信息传输及总体构成

位组成。因此,每秒钟所传输的字符数即字符速率,字符速 率和波特率是两种概Байду номын сангаас。 波特率和比特率的区别: ①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。 ②在无调制的情况下,波特率精确等于比特率。采用调相技 术时,波特率不等于比特率。

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2.2总线系统信息传输及总体构成

(2)改变信息优先级 如车辆发生相撞事故,安全气囊控制单元会发出负加速度传 感器的信号,这个信号的优先级在动力系统总线中是非常高 的,但转到舒适系统车载网络后,网关调低了它的优先级, 因为它在舒适系统中其功能只是打开车门和灯。 (3)网关可作为诊断接口 根据车辆的不同,网关可能安装在组合仪表内、车上供电控 制单元内或在自己的网关控制单元内。由于通过CAN数据总 线的所有信息都供网关使用,所以网关也用作诊断接口。 网关相当于站台(Gateway ),见图2-7。 网关的主要任务是使两个速度不同系统之间能进行信息交换。

汽车总线分类及特点

汽车总线分类及特点

汽车总线分类及特点
根据不同的标准,汽车总线可以分为多种分类,常见的分类及其特点如下:
1. 车载通信总线:用于车辆内部不同系统之间的数据通信,如CAN总线、LIN总线等。

其特点是通信速率较快,能够同时传输多种类型的数据,并且具有较高的可靠性和稳定性。

2. 外部车辆通信总线:用于车辆与外部环境之间的数据传输,如FlexRay总线、MOST总线等。

其特点是通信速率较快,能够满足高带宽需求,适用于车载娱乐系统和高级驾驶辅助系统等。

3. 诊断总线:用于车辆故障诊断和维修,如K线总线、J1939总线等。

其特点是通信速率较低,主要用于诊断和通讯,具有较高的可靠性和稳定性。

4. 高速数字总线:用于传输车辆内部系统之间的高速数据,如Ethernet总线、FlexRay总线等。

其特点是传输速率高,能够满足大数据量的传输需求,适用于车联网和自动驾驶等领域。

需要注意的是,不同的汽车总线具有不同的特点和应用场景,选择合适的总线系统需要考虑到具体的应用需求和技术要求。

lin 总线标准

lin 总线标准

lin 总线标准LIN(Local Interconnect Network)总线是一种用于汽车电子系统中的串行通信总线标准。

它由瑞典飞利浦和德国电信公司共同开发,并于1999年首次推出。

与其他汽车总线(如CAN和FlexRay)相比,LIN总线主要用于低带宽应用,例如车内照明、雨刮器、座椅控制等。

LIN总线的设计目标是降低成本,并提供简单的通信机制。

它采用了单主/多从的拓扑结构,一条总线上可以连接多个从设备,而只有一个主设备控制通信。

这种主从结构可以大大减少系统的复杂性和成本。

LIN总线的物理层采用了单根双绞线,传输速率通常为19.2kbit/s。

相比之下,CAN总线的传输速率可达1 Mbit/s。

虽然传输速率较低,但对于一些低带宽应用而言,这已经足够满足需求。

在LIN总线中,主设备负责发送命令和控制信息,从设备则负责接收并执行这些指令。

每个从设备都有一个唯一的地址,通过这个地址主设备可以直接与特定的从设备进行通信。

此外,LIN总线还支持时间分割多址(Time Division Multiplexing)的技术,这意味着不同的从设备可以根据事先设定的时间槽来响应主设备的请求,避免因数据冲突而导致的通信错误。

与其他总线标准相比,LIN总线有许多独特的特点。

首先,它采用了单总线设计,这意味着在整个系统中只需要一根总线线缆,从而进一步降低了成本。

其次,LIN总线采用了低功耗设计,具有较低的电压和电流要求,非常适合应用于汽车电子系统中。

此外,LIN总线还支持多种通信协议和灵活的数据传输方式,可以根据不同的应用需求进行配置。

由于LIN总线的低成本和简单性,它被广泛应用于汽车电子系统中的各种低带宽应用。

例如,LIN总线在车内照明系统中被用于控制车内的灯光,可以根据驾驶员或乘客的需求灵活调整照明亮度和颜色。

此外,LIN总线还可以用于控制雨刮器和座椅调节器等功能。

尽管LIN总线的传输速率较低,并且无法处理大量的数据,但它在低带宽应用中仍然具有很大的优势。

四种主流的汽车总线:CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解

四种主流的汽车总线:CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解

四种主流的汽车总线:CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解车用总线就是车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络。

目前,有四种主流的车用总线:CAN总线、LIN总线、FlexRay 总线和MOST总线。

用一张表格来说明各种总线的区别一、汽车总线的诞生汽车总线的诞生离不开汽车电子的发展。

汽车电子化的程度也被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。

传统的汽车电子大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,这样必然会形成庞大的布线系统。

据统计,一辆采用传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2000米,电气节点可达1500个,而且该数字大约每10年就将增加1倍。

这进一步加剧了粗大的线束与汽车上有限的可用空间之间的矛盾。

无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都不能适应现代汽车的发展。

另外,为了满足各电子系统的实时性要求,须对汽车公共数据(如发动机转速、车轮转速、节气门踏板位置等信息)实行共享,而每个控制单元对实时性的要求又各不相同。

因此,传统的电气网络已无法适应现代汽车电子系统的发展,于是新型汽车总线技术便应运而生。

二、CAN总线CAN总线又称作汽车总线,全称为“控制器局域网(Controller Area Network)”,是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。

它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来,形成一个完整的系统。

CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。

现今在汽车电子系统中已得到广泛应用,成为欧洲汽车制造业的主体行业标准,代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。

世界上很多著名的汽车制造厂商,如Volkswagen(大众)、Benz(奔驰)、BMW(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls.Royce(劳斯莱斯)等公司都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。

汽车总线节点的类型

汽车总线节点的类型

汽车总线节点的类型一、什么是汽车总线节点?汽车总线节点是指车辆中连接到汽车总线上的各个设备或系统。

汽车总线是一种用于车辆内部各个电子设备之间通信的系统,通过汽车总线节点实现各个设备之间的数据传输和控制。

汽车总线节点的类型多种多样,下面将分别介绍几种常见的汽车总线节点类型。

二、发动机控制模块(ECM)发动机控制模块是车辆中的一个重要节点,它负责监测和控制发动机的各项参数,如燃油喷射、点火时机、进气量等。

ECM通过传感器获取发动机工作状态的信息,并通过执行器控制发动机的工作状态,以保证发动机的正常运行和高效工作。

三、制动控制模块(BCM)制动控制模块是负责控制车辆制动系统的节点。

它接收来自制动踏板传感器的信号,判断驾驶员的制动意图,并根据这些信号来控制制动器的工作。

BCM还可以与其他节点进行通信,如发动机控制模块、车身控制模块等,以实现更加智能化和协调的制动功能。

四、车身控制模块(BCM)车身控制模块是负责控制车辆车身相关功能的节点。

它可以监测车辆的速度、转向角度、车身倾斜等信息,并根据这些信息来控制车辆的各项功能,如车身稳定控制、自动驻车、车窗控制等。

BCM还可以与其他节点进行通信,以实现车身功能的协调和集成控制。

五、仪表盘集成模块(ICM)仪表盘集成模块是车辆中负责显示驾驶员信息的节点。

它接收来自各个传感器和控制模块的信号,将这些信息转化为驾驶员可以理解的显示内容,并显示在车辆的仪表盘上。

ICM的功能不仅仅局限于显示驾驶员信息,还可以与其他节点进行通信,实现更加智能化的驾驶辅助功能。

六、车载娱乐系统(IVI)车载娱乐系统是车辆中提供娱乐和信息服务的节点。

它可以播放音乐、视频,导航、接打电话等,为驾驶员和乘客提供多样化的娱乐和信息功能。

车载娱乐系统通常与其他节点进行通信,如GPS模块、蓝牙模块等,以实现更加丰富和便捷的功能。

七、安全气囊系统(SRS)安全气囊系统是车辆中保护驾驶员和乘客安全的节点。

第1章 汽车总线系统基础知识

第1章 汽车总线系统基础知识
• 5.比特率
• 比特率是指每秒传输的比特(bit)数。单位为bit/s,也可表示为bps (bit per second),比特率越高,单位时间传送的数据量越大。计 算机中的信息都用二进制的0和1来表示,其中每个0或1被称为一个 位,即bit(位)。大写B表示Byte即字节,1个字节= 8个位,即 1B=8bit。表示文件大小的单位,一般都使用千字节(KB)来表示文 件的大小。
• 接着,美国汽车工程师协会提出了J1850。
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1.1 汽车总线系统概述
• 此后,日本也提出了各种各样的总线系统方案,并且丰田、日产、三 菱、本田及马自达公司都已经处于批量生产阶段,但没有统一为以车 身系统为主的控制方式。
• 而在其他国家,特别是欧洲的厂家则采用CAN,同时发表文章介绍 采用大型CAN网络的车型。由于他们在控制系统上都可以采用CAN ,从而充分地证明了CAN在此领域内的先进性。
• 1. 链路(传输媒体)
• 链路指网络信息输出的媒体,分为有线和无线两种类型,目前汽车上 使用的大多数都是有线网络,通常用于局域网的传输媒体有双绞线、 同轴电缆和光纤。
• 1986 年2 月,Robert Bosch 公司在美国汽车工程师协会(SAE) 汽车工程协会大会上介绍了一种新型的串行总线——CAN 控制器局 域网,那是汽车总线系统CAN 诞生的时刻。CAN 全称为Controller Area Network,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线 之一。
• 如图1-4(a)所示,在传统控制电路中,各种控制信号都属于平行关 系,相互之间并没有关联,每个信号都有专属的信号线。因此,如果 需要传输多个信号,就需要多根线进行传输。而在总线系统中采取基 于串行数据总线体系结构,能将各种信号按照内部程序转换为各种数 据后,通过一条线或两条线将信号一个一个通过串行通信方式进行传 输,在其通信线上传送的是“0”和“1”数字信号,如图1-4(b)所 示。A电脑读取4个开关信号状态,将其转换为“0110”的数据传送给 B电脑,B电脑收到后将其解读,即知现在1、4开关断开,2、3开关 接通。

用于汽车电子的CAN、LIN、MOST总线 基础知识

用于汽车电子的CAN、LIN、MOST总线 基础知识

用于汽车电子的CAN、LIN、MOST总线未来汽车电子的整个网络将是CAN、LIN、MOST三网合一的整体。

MOST负责音视频,CAN负责重要的电子控制单元,如发动机、ABS、安全气囊等,LIN负责次要的电子控制单元,如门窗、车灯等。

一、CAN总线技术简介CAN总线又称作汽车总线,其全称为“控制器局域网(CAN—Controller Area Network)”。

CAN总线是一种现场总线(区别于办公室总线),是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。

CAN总线的设计充分考虑了汽车上恶劣工作环境,可*性高。

因此CAN总线在诸多现场总线中独占鳌头,成为汽车总线的代名词。

随着车用电气设备越来越多,从发动机控制到传动系统控制,从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统,从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车电气系统形成一个复杂的大系统,并且都集中在驾驶室控制。

另外,随着近年来ITS的发展,以3G(GPS、GIS和GSM)为代表的新型电子通讯产品的出现,它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。

从布线角度分析,传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,这样必然造成庞大的布线系统。

据统计,一辆采用传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2000米,电气节点达1500个,而且,根据统计,该数字大约每十年增长1倍。

无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都将不能适应汽车的发展。

从信息共享角度分析,现代典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。

为了满足各子系统的实时性要求,有必要对汽车公共数据实行共享,如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。

但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。

这就要求其数据交换网是基于优先竞争的模式,且本身具有较高的通信速率,CAN总线正是为满足这些要求而设计的。

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表1 通讯协议分类
上文图1中,由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要 求不同,因此最新版本的CAN总线系统人为设定为5个 不同的区域,分别为驱动系统、舒适系统、信息系统、 多功能仪表、诊断总线等5个局域网。其速率分别为: 500,100,100,100,500(Kbit/s)。图1提到的发动 机、底盘部分就是驱动系统,信息部就是信息系统等。 在图3中是最新版的CAN总系系统 CAN 信息 CAN 诊断 分类示意图,不同的总线的颜色 示意不同的系统由上至下,依次 可以理解为仪表系统、信息系统、 诊断系统、驱动系统、舒适系统。 最下面的是LinBus网络。 CAN 驱动
CAN
注意 初学者接触CAN总线不容易确切明了总线的
含义,笔者认为CAN总线确切的说应该称作 CAN总线系统,做为一个总线系统包括总线 协议、控制器、执行器、数据线等部分组成, 单纯说CAN是其中的协议部分,另外的组成 还应该包括相应的控制器、执行器等,我们 下文提到的LIN,FlexRay等是不同的协议, 对应的控制器要有相应的变化。
图2 网关原理示意图
上文图1中有不同的传输协议,比如
CAN~125kbps的传输速率, CAN~500kbps 的传输速率,FlexRay~5Mbps的传输速率还 有MOST,1394等传输协议,目前存在多种 汽车网络标准,其侧重的功能有所不同,为 了方便研究和设计应用,SAE车辆网络委员 会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类, 如表1所示。随着新技术的发展,还会出现专 门用于气囊的安全总线(Safty Bus)系统和 X-by-Wire如上文图1中提示。
如图1所示为汽车网络的构想图,现实生活中
的车辆还未达到应用如此多通信协议的程度, 从此图可以看出在汽车上不同的部分可以应 用相应的通讯协议,譬如转向系统应用 FlexRay协议,动力系统发动机、自动变速器 应用CAN高速协议等,每个协议都有不同的 传输速率和特点适应相应的汽车部分,并通 过网关实现汽车各部分的数据共享,其中的 网关就相当于一个“翻译”,使得各个不同 的通讯协议能相互通讯。

由于不同区域Canbus总线的速率和识别代号不同, 因此一个信号要从一个总线进入到另一个总线区域, 必须把它的识别信号和速率进行改变,能够让另一 个系统接受,这个任务由网关(Gateway)来完成。 如图2所示,上下是两种不同速率的车辆,这两种 不同速率的车辆就相当于不同的协议,当两种车辆 之间要交换数据时,就要通过中间的Gateway(网 关)进行翻译转化,才能使得对方能接受信息。另 外,网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发 生相撞事故,气囊控制单元会发出负加速度传感器 的信号,这个信号的优先级在驱动系统是非常高, 但转到舒适系统后,网关调低了它的优先级,因为 它在舒适系统功能只是打开门和灯。
多路传输
在同一通道或线路上同时传输多条信息称之为多路 传输。 汽车总线的数据传送是依次进行的,但速度之快似 乎是同时进行的,如果传送一个数据需要0.1s对于 运算速度慢的计算机来说也太长了,因此把0.1s分 割成许多时间间隔,每一个时间间隔由其中的一个 信号占用,这样利用每个信号在时间上的交叉,便 可以在同一物理通信线路上传输多个数字信号,这 实际上是多个信号轮流使用同一物理传输介质(总 线),这就是分时多路传输。 汽车上使用的是单线或双线分时多路传输系统。
图10 CAN-BUS系统组成
图10是CAN总线收发器和数据线的相连,三
个节点分别是组合仪表、电动机、ABS。收 发器就是一个发送-接收放大器,它把CAN构 件连续的比特流(逻辑电平)转换成电压值 (线路传输电平),或反之。RX通过放大器 直接与CAN总线相连,总在监听总线信号。 黄绿两线为双向数据线。

树形结构 树形结构是总线型结构的扩展,就像一颗 “根”朝上的树,它是在总线网上加上分支形成的, 与总线型拓补结构相比,主要区别在于总线型中没 有“根”。其传输介质可有多条分支,但不形成闭 合回路,树形网是一种分层网,其结构可以对称, 联系固定,具有一定容错能力。一个分支和节点的 故障不影响另一个分支和节点的工作。 树形拓补结构的优点是:容易扩展,故障也容易分 离处理,适合于分主次或分等级的层次型管理系统; 缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根 发生故障,整个系统就不能正常工作。 除上面的四种网络拓补结构外还有网状拓补结构等。

单线传输
多路传输
图8 单路和多路传输原理图
CAN-BUS系统组成
CAN收发器: 安装在控制器内部,同时兼具接受和发 送的功能,将控制器传来的数据化为电信号并将其 送入数据传输线。 CAN控制器:接收控制单元中CPU传来的数据,对 这些数据进行处理并将其传往CAN发送器。同样, CAN控制器也接收由CAN收发器传来的数据,对这 些数据进行处理并将其传往控制单元中的CPU。 数据传输终端:是一个电阻,防止数据在线端被反 射,以回声的形式返回,影响数据的传输。 数据传输线:双向数据线,由高低双绞线组成。
CANbus采用双绞线自身校验的结构,既可
以防止电磁干扰对传输信息的影响,也可以 防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电 平两根数据线,分别为分为CAN高位数据线 (CAN-HIGH)和CAN低位数据线(CANLOW)控制器输出的信号同时向两根通讯线 发送,高低电平互为镜像,如图11所示。并 且每一个控制器都增加了终端电阻,已减少 数据传送时的过调效应,其实质就是阻止数 据在终端被反射回来产生反射波破坏数据。
特别指出的是通信协议——通信实体双方控
制信息交换规则的集合。要实现车内各ECU 之间的通信,必须制定规则保证通信双方能 相互配合,即通信方法、通信时间、通信内 容,这是通信双方能遵守、可接受的一组规 定和规则。这里我们说的CAN就是这种规定 和规则,可以用不同国家的语言做为比较, CAN,LIN等就是不同的语言,而每种语言都 会有自己的规则和语法,CAN总线协议含义 类似。
环形结构 环形结构由各节点首尾相连成一个闭合环 形线路。其信息是单向传送的,每个节点要安装中 继器来接受、放大、发送信号。优点是结构简单建 网容易,便于管理;缺点是当节点过多时,将影响 传输效率,不利于扩充,节点发生故障时,整个网 络就不能正常工作。 总线结构 总线拓补结构是一种共享通路的物理结构。 具有信息双向传输功能,普遍用于区域网的连接。 优点是:安装容易,扩充或删除一个节点很容易, 不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及系 统。各个节点共用一条总线作为数据通路,信道的 利用率高;缺点是:由于信道共享连接的节点不宜 过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。 汽车上的网络多采用这种结构。
CAN 的特点
(1) 多主控制 在总线空闲时,所有的单元都可开始发送消 息(多主控制)。每个单元都在检测总线的 状态,当发现总线处于空闲状态时就会发送 自己的节点信息。 (2) 消息的发送 在CAN 协议中,所有的消息都以固定的格式 发送。总线空闲时,所有与总线相连的单元 都可以开始发送新消息。
(3) 系统的柔软性 在总线上增加单元时,连接在总线上的其它单元 的软硬件及应用层都不需要改变。这与上文我们 提到的总线型的拓补的优点是一致的。 (4) 通信速度 根据整个网络的规模,可设定适合的通信速度。 在同一网络中,所有单元必须设定成统一的通信 速度。即使有一个单元的通信速度与其它的不一 样,此单元也会输出错误信号,妨碍整个网络的 通信。不同网络间则可以有不同的通信速度。如 上文图1中所示不同的网络之间速率不同,但同一 个网络之间的速率一定是相同的。

图9 CAN-BUS系统组成
如图9所示是一个典型的CAN连接示意图,图
中有两个收发器用于接两个不同速率的总线 网络,每个RX为数据接收端,TX为发送端, 其控制器相连,下面提到的SJ1000是常用的 CAN控制器,每个控制器都外接一个CPU做 为控制运行。现阶段许多厂商都是将,CPU、 控制器、收发器做成一体,我们也可以将此 理解为一个节点,图3中ABS、SAS都可以理 解为独立的节点,其结构与上述一致,只是 当协议不同等情况下,选取的控制器和CAN 可以判断出错误的类型是总线上暂时的 数据错误(如外部噪声等)还是持续的数据 错误(如单元内部故障、驱动器故障、断线 等)。由此功能,当总线上发生持续数据错 误时,可将引起此故障的单元从总线上隔离 出去。
(7)
(8) 连接 CAN 总线是可同时连接多个单元的总线。这 与总线型网络拓补结构的特点是一致的,可 连接的单元总数理论上是没有限制的。但实 际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及 电气负载的限制。降低通信速度,可连接的 单元数增加;提高通信速度,则可连接的单 元数减少。

图5 汽车网络结构的发展
如图5所示,早期的汽车网络拓补结构采取星
型拓补,这主要是因为汽车使用的电控元件 较少。随着电控元件的增多,开始在各节点 之间采取星型拓补,但显而易见的缺点是各 节点之间缺乏相互的数据通讯,数据的共享 比较困难。现代车辆在个节点之间采取总线 拓补的方式,在各个子节点之间采取星型拓 补的方式。这样各节点之间就可以实现数据 的共享,并且可以不断扩充新的节点进入。 右下角的ABS,发动机和仪表控制便是一个 典型的现代车辆网络拓补方式。

CAN 舒适 CAN 仪表
图3 最新总线系统分类
Linbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内
部网络是指所有的控制单元都在一个总成内 (如空调等),并且有主控制器和子控制器 之分,整个总成内(主控制器和子控制器, 子控制器和子控制器)信息都由Linbus相连, 然后由主控制器通过Canbus与外界相连。 Linbus是CAN的子网, 但它只有一根数据线, 线截面积为0.35mm2,并且没有屏蔽措施。 Linbus系统规定一个主控制单元最多可以连 接16个子控制单元。 在图4中,开关、温度传感器、电动机,与 主控制器(LIN master)组合成Linbus,然 后通过CAN与诊断总线和网关等相连。
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