汽车CAN数据总线系统
汽车CAN总线技术简单介绍
汽车CAN总线技术简单介绍CAN总线技术是一种用于汽车系统间通信的串行总线标准。
它最早由德国Bosch公司于1986年引入，现已成为各种车辆的标准通信接口。
CAN总线技术以其高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性等优点而受到广泛应用。
CAN总线技术采用串行通信方式，可以连接多个控制设备和传感器，实现车辆内各个电子控制单元(ECU)之间的数据交换。
CAN总线的主要特点是多主结构、分时共享和通信优先级控制。
在CAN总线技术中，每个ECU都被称为一个节点，节点之间通过双线（CAN_High和CAN_Low）进行通信。
CAN总线采用差分通信方式，即CAN_High与CAN_Low之间的电压差是数据传输的信号，这种方式使得CAN总线在工作距离较长时仍能保持良好的信号质量。
CAN总线技术中，节点之间的通信采用帧的形式。
CAN帧包括了ID（标识符）、数据段和帧检验序列（CRC校验）。
ID用于标识CAN帧的优先级和内容，数据段用于存储实际数据，CRC校验用于验证数据的完整性。
CAN总线技术支持两种通信模式：广播模式和点对点模式。
广播模式是指当一个节点发送了一帧数据后，其他节点都可以接收到该帧数据。
点对点模式则是指只有特定的节点才能接收到一些节点发送的数据帧。
CAN总线技术可以实现高速的数据传输，其传输速率可以达到1Mbps或更高。
此外，CAN总线支持实时数据传输，可以满足复杂的控制系统对低延迟的要求。
CAN总线技术的另一个优点是可靠性。
由于CAN总线采用了冲突检测和错误检测机制，能够及时发现和纠正数据传输中的错误。
当多个节点同时发送数据时，CAN总线会自动检测到冲突，并采用非破坏性的方式将发送冲突的帧标记为错误帧，从而保证数据传输的可靠性。
此外，CAN总线技术还具有良好的可扩展性。
对于需要添加新的传感器或控制设备的系统，只需添加新的节点并连接到CAN总线上即可实现数据交换，而无需进行其他的复杂改动。
总之，CAN总线技术是一种高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性的汽车系统间通信标准。
汽车can总线工作原理
汽车can总线工作原理
汽车CAN总线是一种现代汽车中常用的通信协议，用于实现车辆各个部件之间的数据传输和控制。
CAN总线的工作主要依靠两根差分传输线，即CAN_H和CAN_L线，这两根线成对被放置在车辆的电线束中。
CAN总线采用的是基于广播的通信方式，即所有连接到总线上的设备都可以接收总线上传输的数据。
当一个设备需要发送数据时，它将数据编码成一系列的数据帧，并通过CAN控制器将这些数据帧发送到CAN总线上。
在CAN总线上，设备之间的通信使用的是一种基于标识符的方式。
每个数据帧都包含一个唯一的标识符，用于标识发送数据的设备和数据的类型。
当一个设备接收到数据帧时，它会根据标识符判断这个数据帧是否是自己需要的，并进行相应的处理。
CAN总线的工作原理是基于事件驱动的。
当一个设备发送数据帧到总线上时，其他设备会接收到这个数据帧并进行相应的处理。
这种事件驱动的通信方式可以实现实时的数据传输和控制。
为了保证多个设备同时发送数据时不会发生冲突，CAN总线采用了一种冲突检测和冲突解决的机制。
当多个设备同时发送数据时，CAN总线上会检测到冲突，并根据一定的算法解决冲突，从而保证数据传输的正常进行。
总之，汽车CAN总线的工作原理是通过差分传输线进行数据传输，采用基于标识符的事件驱动通信方式，并且具有冲突检测和解决机制，以实现车辆各个部件之间的数据传输和控制。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的飞速发展，汽车CAN总线技术的应用越来越广泛。
CAN总线技术是一种用于控制汽车电子系统的通讯协议，它可以让各个汽车电子模块之间进行数据交换，从而实现汽车各种功能的协调与控制。
由于汽车CAN总线系统复杂，故障问题也较为常见。
本文将就汽车CAN总线技术及故障分析进行详细介绍。
一、汽车CAN总线技术概述CAN总线是Controller Area Network的缩写，即控制器局域网络。
它是一种用于控制设备之间通讯的串行总线标准。
CAN总线技术最早由德国的Bosch公司在1986年提出，从此以后就迅速发展并得到广泛应用，成为了现代汽车电子系统的核心通讯技术之一。
CAN总线技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 高可靠性：CAN总线系统采用了差分信号传输以及位优先和消息权限等机制，保证了通讯的可靠性和稳定性。
2. 高速传输：CAN总线系统可实现高速数据传输，满足了现代汽车电子系统对于大数据处理和快速响应的需求。
3. 灵活性：CAN总线系统采用多主机通讯结构，可以实现多个设备之间的并行通讯，从而提高了系统的灵活性和通讯效率。
4. 简化布线：CAN总线系统可以通过一根双绞线连接各个控制器，减少了布线的复杂性和成本。
在现代汽车中，CAN总线系统主要分为两种类型：CAN高速总线和CAN低速总线。
CAN高速总线主要用于发动机控制、变速器控制、刹车系统等对实时性要求较高的控制模块之间的通讯；而CAN低速总线主要用于车门控制、座椅控制、仪表盘等对实时性要求不高的控制模块之间的通讯。
1. CAN总线通讯中断故障CAN总线通讯中断可能是由于CAN控制器硬件故障、CAN总线信号线路断路、接触不良引起的。
当汽车CAN总线通讯中断时，会导致汽车各个控制模块之间无法正常通讯，从而出现各种各样的故障表现，例如ABS系统故障、发动机无法启动等。
解决方法：使用诊断仪对CAN总线进行检测，查找故障的具体位置。
汽车can总线工作原理
汽车can总线工作原理汽车CAN总线工作原理。
汽车CAN总线是一种用于汽车电子系统之间进行通信的现代化技术。
CAN总线系统可以实现各种汽车电子控制单元之间的高速数据传输和通信，使得汽车各个系统可以实现协调工作，提高了汽车的整体性能和安全性。
CAN总线系统采用了一种串行通信的方式，它可以在一个总线上连接多个控制单元，通过总线上的数据帧进行通信。
CAN总线系统还具有较高的抗干扰能力，可以在汽车的恶劣环境下稳定可靠地工作。
CAN总线系统的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数据帧格式，CAN总线系统的数据传输采用了数据帧的格式，每个数据帧包括了ID、数据、控制位等部分。
ID用于表示数据帧的优先级，数据部分用于传输实际的数据信息，控制位用于控制数据帧的发送和接收。
2. 帧的发送和接收，CAN总线系统采用了基于时间的帧发送和接收机制，通过在总线上发送和接收数据帧来实现控制单元之间的通信。
发送控制单元首先会检测总线上是否有其他数据帧正在发送，如果没有则发送自己的数据帧，如果有则等待一段时间后再次检测。
接收控制单元会在总线上接收到数据帧后进行解析和处理。
3. 网络拓扑结构，CAN总线系统可以采用总线型、星型、树型等不同的网络拓扑结构，使得多个控制单元之间可以进行灵活的连接和通信。
不同的拓扑结构对于汽车电子系统的布局和连接都有一定的影响。
4. 通信速率，CAN总线系统可以支持不同的通信速率，通常情况下可以分为低速CAN和高速CAN两种，分别用于不同的汽车电子系统之间的通信。
高速CAN通常用于发动机控制单元、变速器控制单元等需要高速数据传输的系统，而低速CAN则用于车身控制单元、娱乐系统等低速数据传输的系统。
总的来说，汽车CAN总线系统通过数据帧格式、帧的发送和接收、网络拓扑结构以及通信速率等多个方面的工作原理，实现了汽车各个电子控制单元之间的高效通信和协调工作。
这种先进的通信技术为汽车的性能、安全性和舒适性提供了强大的支持，是现代汽车电子系统中不可或缺的重要部分。
汽车CAN总线详细教程
◆1992年，CIA（CAN in Automation）用户组织成立，之 后制定了第一个CAN应用层“CAL”。 ◆ 1994年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。 ◆ 1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了 SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。 ◆ 到今天，几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN；高级客 车上有两套CAN，通过网关互联；1999年一年就有近6千万个 CAN控制器投入使用；2000年销售1亿多CAN的芯片；2001 年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个 。 ◆ 但是轿车上基于CAN的控制网络至今仍是各大公司自成系 统，没有一个统一标准。
（6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
（7）节点数实际可达110个。
（8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
（9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。
（10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用 廉价的双绞线即可，无特殊要求。
（11） 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切 断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。
带有三个中央控制单元和总线系统的车
带有三个中央控制单元的CAN驱动网络
车用网络发展原因
电子技术发展----线束增加 线控系统（X-BY-WIRE） 计算机网络的广泛应用 智能交通系统的应用
汽车发展带来的问题
（1）汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来 越多汽车的整体布置空间缩小
（2）传统电器设备多为点到点通信导致了庞大 的线束
（3）大量的连接器导致可靠性降低。 粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛
盾越来越尖锐，电缆的体积、可靠性和重量成为越 来越突出的问题，而且也成为汽车轻量化和进一步 电子化的最大障碍，汽车的制造和安装也变得非常 困难。 （4）存在冗余的传感器。
汽车CAN总线详细教程
03
和纠正等功能。
CAN总线的优缺点
CAN总线的优点包括
实时性强、可靠性强、灵活性强、成 本低等。
CAN总线的缺点包括
对噪声和干扰敏感、节点数量有限、 对总线长度有限制等。
02
CAN总线基础知识
位时间与位编码
位时间
在CAN总线中，每一位的传输时间称为位时间。位时间与波特率有关，因为波特率定义了每秒传输的位数。
电源故障
检查CAN总线电源是否正常，以及电源分配 是否合理。
CAN总线维修与保养建议
定期检查
定期检查CAN总线的连接和终端电 阻，确保连接牢固、电阻正确。
备份数据
备份CAN总线的配置和故障码数据 ，以便在需要时进行恢复。
更换元件
如果发现故障元件，及时更换以确保 CAN总线的正常运行。
软件升级
及时升级CAN总线的软件版本，以 提高系统的稳定性和可靠性。
VS
连接方式
CAN总线可以以不同的方式连接，例如 串联、并联或混合连接。串联连接是最常 见的连接方式，其中每个节点串联连接在 总线上。
03
CAN总线在汽车上的应用
车载网络架构
车载网络
车载网络是汽车内部各个电子控制单元（ECU） 之间进行数据传输和信息共享所构成的通信系统 。
LIN总线
LIN总线是一种低速的串行通信协议，主要用于汽 车中的低速网络，如车门控制、座椅控制等。
错误检测与处理
错误检测
CAN总线使用循环冗余校验（CRC）来检测错误。CRC码附加在数据帧的尾部，用于验证数据的完整 性。
错误处理
如果检测到错误，CAN总线可以采取不同的错误处理策略，例如重新发送数据或忽略错误数据。
通信接口与连接方式
canbus标准
CAN总线（CAN-bus）是一种串行通信总线系统，被广泛应用于汽车和工业自动化领域，CAN总线的物理层定义了总线的位速率、位定时、电气特性、传输介质等。
CAN总线的位速率可以根据实际需要进行设置，常见的有500Kbps和250Kbps等。
CAN总线的位定时决定了通信的可靠性和稳定性，需要满足一定的时序要求。
数据链路层是CAN总线的重要组成部分，包括逻辑链路控制、媒体访问控制和差错控制等子层。
逻辑链路控制子层负责建立和维护通信节点之间的逻辑连接；媒体访问控制子层采用CSMA/CD协议，实现总线访问控制和数据传输；差错控制子层用于检测和处理总线上的错误。
在实际应用中，CAN总线可以采用单线或双线模式，根据实际情况选择合适的线数和线型。
同时，为了提高总线的可靠性和稳定性，可以采用一些措施，如波特率自适应、节点故障检测和自动重发等。
总之，CAN总线是一种广泛应用于汽车和工业自动化领域的串行通信总线系统，具有高可靠性和稳定性。
CAN总线标准定义了总线的物理层和数据链路层，为实际应用提供了重要的支持和保障。
汽车CAN总线技术及故障分析
汽车CAN总线技术及故障分析一、汽车CAN总线技术概述CAN（Controller Area Network）总线是一种多控制器通信的串行通信协议，最早在20世纪80年代由德国BOSCH公司研发。
它主要用于汽车电子控制系统中的各个电子控制单元（ECU）之间的数据传输和通信。
CAN总线采用串行通信方式，通过两根数据线CAN_H和CAN_L传输数据，并且具有较高的传输速率和抗干扰能力。
它的数据帧格式包括起始位、标识符、控制位、数据位和校验位等，能够实现多路并行通信和数据广播。
二、CAN总线的优势和应用1. 高速传输能力：CAN总线的数据传输速率较高，可以达到每秒几百万位的速度，满足复杂的控制系统对数据传输的要求。
2. 抗干扰性强：CAN总线具有良好的抗干扰能力，能够在汽车电气系统中稳定工作，不受其他电子设备的电磁干扰影响。
3. 可靠性高：CAN总线采用分布式控制的结构，即使一个设备发生故障，也不会影响整个系统的工作。
4. 系统成本低：CAN总线使用简单的数据通信结构，减少了硬件和软件的开销，降低了系统成本。
5. 应用广泛：CAN总线广泛应用于汽车电子控制系统中，包括发动机控制、制动系统、车身电子等多个方面。
三、CAN总线故障分析方法在汽车CAN总线系统中，常见的故障有线路断开、短路和节点故障等。
为了及时发现和排除故障，需要采用一些故障分析方法。
1. 故障诊断仪：可以通过CAN总线故障诊断仪对整个CAN总线进行诊断和故障检测，通过读取错误码和故障信息，定位故障的具体位置。
2. 信号强度测试：可以使用接收信号强度指示器（RSSI）等测试工具，对CAN总线上的信号强度进行测试，以判断是否存在线路断开或短路等问题。
3. 隔离测试法：将CAN总线系统分成几个部分，逐一检测，以确定具体是哪个节点出现故障，并进行修复或更换。
4. 故障仿真法：通过电脑模拟软件对CAN总线系统进行故障仿真，模拟故障情况，快速定位故障节点。
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的控制单元。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点，这样做的好 处是如果一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据。
图2-1-9 舒适系统的传送信号
图2-1-10 控制单元的优先权顺序
模块二 汽车CAN数据总线系统
4．舒适系统CAN数据总线控制单元电路图
J386-驾驶员侧车门控制单元 J387-前乘员侧车门控制单元 J388-左后车门控制单元J388 J389-右后车门控制单元J389 J393-舒适系统中央控制单元J393 S37-30号线保险丝-电动窗 S38-30号线保险丝-中央门锁 S6-15号线保险丝-中央控制单 元 S14-30号线保险丝-中央控制单 元
比特值
000 001 010 011 100 101 110 111
电动车窗
运动中
0伏，0伏
00
未运动
0伏，5伏
01
未超出范围
5伏，0伏
10
全关闭确认
5伏，5伏
11
模块二 汽车CAN数据总线系统
3．舒适/信息娱乐系统CAN数据总线的物理电平
图2-2-4 驾驶员侧车门控制单元数据电压值举例
图2-2-5 舒适/信息娱乐系统总线的物理电平
模块二 汽车CAN数据总线系统
2．舒适系统CAN数据总线传递数据的功能
（1）中央门锁控制功能。 （2）电动窗控制功能。 （3）照明开关控制功能。 （4）电动调节和加热后视镜控制功能。 （5）防盗控制功能。 （6）故障自诊断功能。
模块二 汽车CAN数据总线系统
3．舒适CAN数据传输系统的组成 舒适CAN数据总线连接五块控制单元，包括中央控制单元及四个车门
模块二 汽车CAN数据总线系统
4．舒适/信息娱乐系统CAN数据总线的逻辑电平
图2-2-6 舒适/信息娱乐系统总线的逻辑电平
模块二 汽车CAN数据总线系统
二、CAN总线系统的工作过程
1．提供数据——控制单元2向CAN控制器提供用于传输的数据。 2．发出数据——CAN收发器从CAN控制器处接收数据，并将其转换为电信号发出。 3．接收数据——所有与CAN数据总线一起构成网络的控制单元成为接收器。 4．检验数据——各控制单元对接收到的数据进行检测，判断是否是其功能所需。 5．认可数据——控制单元如果所接受的数据是重要的、有用的，数据将被认可并处 理，反之则将其忽略。
图2-2-3 舒适系统CAN数据总线
模块二 汽车CAN数据总线系统
2．舒适系统的传输内容
功能状态
信息
中央锁
基本-状态 安全 锁定 门未锁 门已锁 未锁 信号错误，输入传感器 状态错误
比特组合 比特5比特4比特3比特2比特1
0伏，0伏，0伏 0伏，0伏，5伏 0伏，5伏，0伏 0伏，5伏，5伏 5伏，0伏，0伏 5伏，0伏，5伏 5伏，5伏，0伏 5伏，5伏，5伏
图2-1-3 CAN 总线系统传输数据
模块二 汽车CAN数据总线系统 二、数据传输系统的类型
通常汽车采用动力、舒适、通信三套通信网络。每套网络的传输速率不同， 每套网络的总线分别与网关服务器相连，如图2-1-4所示。
图2-1-4 汽车通信网络
模块二 汽车CAN数据总线系统
图2-1-5 网关原理与铁路系统比较
发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制 器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据，但是要检 查判断此数据是否是所需要的数据，如果不是，将它忽略掉。 4．数据内容
图2-1-8 108位数据组
模块二 汽车CAN数据总线系统
四、舒适CAN数据总线
1．舒适系统CAN数据总线的优点
图2-1-1 未安装CAN总线系统
图2-1-CAN数据总线系统
一、CAN总线的定义
CAN－Controller Area Network（控制单元区域网络）的缩写，意 思是控制单元通过网络交换数据。这是因为电子计算机网络用电子 语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言即 “协议 ”。 CAN协议是由福特、Internet、波许公司共同开发的高速汽车通 信协议。
模块二 汽车CAN数据总线系统
三、动力CAN数据传输系统的组成及工作原理
1．CAN数据传输系统构成
2．各部件功能 (1)CAN控制器 （2)CAN收发器 (3)数据传递终端 (4)CAN数据总线
模块二 汽车CAN数据总线系统
3．数据传递过程 例如：发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据；某电脑CAN收
模块二 汽车CAN数据总线系统 课题一 汽车CAN总线系统概述
◆了解汽车CAN总线的定义。 ◆熟悉数据传输系统的类型、组成及工作原理。 ◆掌握CAN系统数据的组成结构及其优先级的判定方法。
模块二 汽车CAN数据总线系统
随着汽车上控制单元的增加，信号传输线必然会随之增加。车门控制单元完 成全部控制功能需要45根线和9个插头，如图所示2-1-1。这样会使电控单元针脚数增 加、线路复杂、故障率增多、维修困难。而安装了CAN总线系统的信号传输线数量相 对减少很多，如图2-1-2所示。
图2-1-11舒适系统CAN数据总线控制单元电路图
模块二 汽车CAN数据总线系统
课题二 汽车CAN总线系统的工作过程与原理
◆了解CAN数据总线终端的相关内容。 ◆掌握汽车CAN总线系统的工作过程。 ◆掌握汽车CAN总线系统的工作原理（数据传输过程）。
模块二 汽车CAN数据总线系统
车载网络的信息是如何通过电信号进行传输的呢？
图2-2-1 汽车CAN 总线系统
模块二 汽车CAN数据总线系统
一、CAN数据总线终端
图2-2-2 驱动总线中的负载电阻
模块二 汽车CAN数据总线系统
1．舒适系统中的CAN数据总线 （1）控制中央锁。 （2）控制电动车窗。 （3）控制开关照明。 （4）控制后视镜的电子调整和加热。 （5）自诊断功能。