常用车载网络系统(CAN)
can总线的常用波特率
can总线的常用波特率CAN总线是一种常用的通信协议，广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。
在CAN总线中，波特率是一个重要参数，它决定了数据传输的速率和可靠性。
本文将介绍CAN总线的常用波特率及其应用。
一、CAN总线简介CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，最初由德国Bosch公司开发，用于车载网络系统。
CAN总线采用差分信号线传输数据，具有抗干扰能力强、可靠性高的特点，被广泛应用于汽车和工业控制领域。
二、CAN总线的波特率波特率是指在单位时间内传输的数据位数，通常用bps（bit per second）表示。
在CAN总线中，常用的波特率有以下几种：1. 10kbps（千位每秒）：这是最低的波特率，适用于数据传输要求不高的应用场景，如汽车中的低速通信。
2. 100kbps：这是较低的波特率，适用于大部分汽车和工控系统中的通信需求。
3. 250kbps：这是一种中等波特率，适用于一些对实时性要求较高的应用，如发动机控制、传感器数据传输等。
4. 500kbps：这是一种较高的波特率，适用于一些对实时性要求更高的应用，如车身控制系统等。
5. 1Mbps（兆位每秒）：这是最高的波特率，适用于一些对数据传输速率要求非常高的应用，如高速数据采集系统。
三、CAN总线波特率的选择选择合适的波特率对于CAN总线的正常工作非常重要。
波特率过低会导致数据传输速率慢，影响实时性；波特率过高则会增加通信的复杂性和成本。
在选择波特率时，需要考虑以下几个因素：1. 数据传输速率要求：根据具体应用的实时性需求和数据量大小，选择合适的波特率。
2. 网络拓扑结构：CAN总线可以采用多主机或者多从机的网络拓扑结构，不同的拓扑结构对波特率的要求也不同。
3. 电缆长度和传输距离：长距离传输需要较低的波特率，而短距离传输可以选择较高的波特率。
4. 抗干扰能力：较高的波特率对干扰更为敏感，如果环境中存在较强的电磁干扰，应选择较低的波特率。
can总线接法
can总线接法CAN总线是一种常用于车载通信系统的网络架构，它具有高可靠性、高带宽和高效率的特点。
在实际应用中，CAN总线的接法是十分重要的，因为它直接影响到系统的性能和稳定性。
以下是关于CAN总线接法的相关参考内容。
首先，CAN总线的接法包括两种常见的形式：单端接法和差分接法。
单端接法是指CAN总线的通信线（CANH和CANL）与地线相连，将CANH线和CANL线直接接入电路中。
这种接法简单直观，适用于较短的通信距离。
但是，由于没有利用到CAN总线差分信号的抗干扰能力，在较长的通信距离下可能存在信号失真和干扰问题。
差分接法是指CAN总线的通信线分别与地线相连，并通过一个终端电阻连接在一起。
终端电阻的作用是用来匹配信号阻抗，提高信号的传输质量。
这种接法能够更好地抵抗电磁干扰，提高通信的可靠性和稳定性，适用于较长的通信距离。
同时，差分接法还能够减小信号的幅值波动，提高信号的抗干扰能力。
除了接法形式的选择，CAN总线的接法还需要考虑终端电阻的数值和位置。
终端电阻的数值应该与总线特性阻抗匹配，通常为120欧姆。
终端电阻的位置通常选择在总线两端，并通过终端电器或电器接头连接到总线上。
此外，为了提高CAN总线的抗干扰能力，还可以采取一些其他的措施。
例如，使用屏蔽线缆来防止外界干扰信号的进入；在通信线路中添加滤波器来滤除高频噪声；对信号进行合适的调整和放大，以保证信号的正确传输等。
总之，CAN总线的接法是一个涉及到电路连接、电器选择和系统布线的重要问题。
根据实际应用情况，我们可以选择单端接法或差分接法，并合理选择终端电阻的数值和位置。
在接法的过程中，还需注意信号的抗干扰能力和抗干扰措施的采取，以保证CAN总线的性能和稳定性。
常用车载网络系统(CAN)
④ 数据域。数据与（长度不确定，视具体情况而定，最大长 度为64bit）是信息的实质内容。
⑤安全域。安全域（长度为16bit）用于检验数据在传输中是 否出现错误。
⑥ 应答域。应答域（长度为2bit）是数据接收器发给数据发 送器的确认信号，表示接收器已经正确、完整地收到了发送 器发送的数据。如果检测到在数据传输中出现错误，则接收 器会迅速通知发送器，以便发送器重新发送该数据。
2.4 过载帧
接收器在电路尚未准备好或在间歇 域期间检测到一个“显性”位时，会 发送过载帧，以延迟数据的传送。过 载帧包括过载标志和过载界定符两个 域。
3.CAN总线的传输速率 目前，CAN总线系统中的信号是采用数字方式经铜导线
传输的，其最大稳定传输速率可达1000Kbit/s （1Mbit/s）。
大众和奥迪公司将最大标准传输速率规定为500Kbit/s， 并将CAN总线系统分为三个专门的系统：
① 驱动CAN总线（高速），亦称动力CAN总线，其标准传 输速率为500Kbit/s，可基本满足实时要求，主要用于发动机、 变速器、ABS、转向助力等汽车动力系统的数据传输。
常用车载网络系统
沈鸿星
Shen Hongxing
襄阳职业技术学院
Xiangyang Vocational and Technical College
2014.9
复习测试
1. 车用网络在汽车上的应用大致可以分为 哪4个系统？
复习测试
车载网络在汽车上的应用大致可以分为：
动力传动系统 车身系统 安全系统 信息系统。
⑦ 结束域。结束域（长度为7bit）标志着数据的结束。
3.2 远程帧
远程帧的功能是将数据请求从发送 器传到接收器。通过发送远程帧，作 为某数据接收器的控制单元会对不同 的数据传送进行初始化设置。 远程帧由开始域、仲裁域、控制域、 安全域、应答域和结束域6个不同的 域组成
can emc测试标准
can emc测试标准一、概述CAN是汽车电子网络系统中的一种通信协议，为了保证CAN网络系统的稳定性和安全性，需要进行相应的电磁兼容（EMC）测试。
本标准旨在为相关测试提供指导，确保测试结果的准确性和可靠性。
二、测试范围本标准适用于汽车CAN网络系统的EMC测试，包括但不限于电源线、CAN总线、车载网络等。
测试范围涵盖了电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）两个方面。
三、测试标准1.电源线传导发射测试：测试电源线上传导的电磁干扰水平，确保不会对CAN网络系统造成干扰。
测试频率范围、测量方法和判据应符合相关标准。
2.辐射发射测试：测试车辆周围空间的电磁辐射水平，确保不会对周围环境造成干扰。
测试方法和判据应符合相关标准。
3.电磁敏感度测试：测试车辆内部电子设备的抗电磁干扰能力，确保CAN网络系统在受到电磁干扰时能够正常工作。
测试方法和判据应符合相关标准。
4.抗扰度测试：测试CAN网络系统在受到电磁干扰时的稳定性和可靠性，包括瞬态干扰、静电放电等。
测试方法和判据应符合相关标准。
四、测试方法1.测量设备：选用符合相关标准的测量设备，如频谱分析仪、信号发生器等。
2.测试环境：确保测试环境满足相关要求，如屏蔽、接地等。
3.测试步骤：按照相关标准和方法进行测试，记录数据并进行分析。
4.故障排除：针对测试中出现的问题，分析原因并进行相应的调整和改进。
五、报告与分析1.测试结果报告：将测试数据整理成报告，包括测试结果、异常情况及原因分析等。
2.结果分析：根据测试报告和分析结果，评估CAN网络系统的稳定性和安全性，提出改进意见和建议。
3.反馈与整改：将测试结果反馈给相关单位，督促其进行整改和优化，提高CAN网络系统的可靠性和稳定性。
总之，EMC测试是保证CAN网络系统安全稳定运行的重要手段之一。
本标准提供了相应的测试范围、标准和测试方法，旨在为相关单位提供指导和支持，确保汽车CAN网络系统的安全性和可靠性。
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。
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。
《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理
汽车检修技能提高教程从书
汽车车载网络 技术详解
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修
VAN互补数据对干扰的消除
2．电压水平
VAN互补数据对的信号形式
示波器显示的VAN信号
互补数据对形式的VAN信号
VAN信号接收-传输电路
VAN信号的接收过程
VAN信号的传输过程
3．诊断
VAN的物理层具备容错能力，因为它有3个共 用模式的比较器。这3个比较器用来将DATA 和DATAB与参照电压进行比较，以确定是否 存在故障
VAN入口的3个比较器
4．休眠/唤醒 VAN的物理层管理VAN数据总线的休眠/唤醒机制，为了实现这 种机制，VAN数据总线的线路接口提供3个主要接头以便完成以 下功能：
①主导由顾客操作引起的网络唤醒（例如：车辆解锁）；
②检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运行；
③车辆从休眠状态解除情况下再次转入休眠状态。
9．VAN数据总线系统签收回复
VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送 者激活和实现的。如果最后一个请求与一个 确切的电控单元相连接（“点对点”模式）， 它将激活签收回复命令。
can接口功能描述
can接口功能描述【导言】CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是一种常用于车载通信系统中的串行总线通信协议，其作用是连接车辆内部的电子设备，实现数据的传输和控制。
CAN接口是汽车电子系统中常用的接口之一，它广泛应用于车辆的信息传输、故障诊断、以及车辆控制等方面。
本文将对CAN接口的功能进行全面、生动的描述，并提供一些指导意义的内容。
【一、CAN接口的功能】1. 数据传输：CAN接口可以实现车辆内部各个电子设备之间的数据传输，包括车身控制单元、发动机控制单元、传感器、执行器等设备。
通过CAN接口，这些设备可以相互交换信息，实现车辆功能的协调和联动。
2. 故障诊断：CAN接口的另一个重要功能是实现车辆的故障诊断。
通过CAN接口，车辆内部的各个电子设备可以向诊断工具发送故障码和状态信息，以便进行故障诊断和修复。
这大大提高了车辆维修的效率和准确性。
3. 车辆控制：CAN接口可以实现车辆的远程控制，通过CAN总线可以向车辆的各个电子设备发送指令，从而实现车辆的控制和操作。
例如，发动机控制单元可以通过CAN接口控制发动机的启停、调速等操作，提高驾驶的便利性和安全性。
4. 数据采集和监测：CAN接口可以从车辆内部的各个传感器中获取数据，并将这些数据传输给电子控制单元进行处理。
通过CAN接口，可以实时监测车辆的各项指标，如车速、油耗、刹车状态等，为驾驶员提供准确和及时的信息。
5. 网络管理：CAN接口还可以实现车辆内部的网络管理，包括节点地址分配、数据的优先级控制和冲突检测等。
通过CAN接口的网络管理功能，可以确保数据的传输准确和稳定性，提高整个车载系统的可靠性。
【二、CAN接口的应用领域】1. 汽车行业：CAN接口是汽车电子系统中最常用的接口之一。
它被广泛应用于车辆的电控系统、信息娱乐系统、安全系统等方面。
通过CAN接口，车辆内部的各个电子设备可以互相通信和协作，为驾驶员提供更多的功能和便利。
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大众和奥迪公司将最大标准传输速率规定为500Kbit/s， 并将CAN总线系统分为三个专门的系统：
① 驱动CAN总线（高速），亦称动力CAN总线，其标准传 输速率为500Kbit/s，可基本满足实时要求，主要用于发动机、 变速器、ABS、转向助力等汽车动力系统的数据传输。
② 舒适CAN总线（低速），其标准传输速率为100 Kbit/s， 主要用于空调系统、中央门锁（车门）系统、座椅调节系统 的数据传输。
③ 信息CAN总线（低速），其标准传输速率为100Kbit/s，
主要用于对时间要求不高的领域，如导航系统、组合音响系
统、CD转换控制等。
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常用车载网络系统
4.CAN总线的自诊断功能
①控制单元具有自诊断功能，通过自诊断功能还可识别出与 CAN总线相关的故障。
②用诊断仪读出CAN总线故障记录之后，即可按这些提示信 息按图索骥、顺藤摸瓜，快速、准确地查寻并排除故障。
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常用车载网络系统
1.CAN总线的特点 ① 多主通信，控制单元间的数据交换都在同一平台上进行。 这个平台称为协议，CAN总线起到数据交换“高速公路”的 作用。
图2-19 控制单元间的数据交换都在同一平台上进行
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常用车载网络系统
图2-20 CAN总线相当于数据交换的“高速公路”
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图2-27 CAN总线上的信息交换（广播原理）
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3. CAN数据总线传输的数据类型 CAN数据总线所传输的数据有4种类型： 数据帧、远程帧、错误帧和过载帧
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常用车载网络系统 3. 1 CAN总线的数据帧
数据帧的每条完整信息由7个域构成，信息最大长度为 108 bit。在两条CAN导线上，所传输的数据内容是相同的， 但是两条导线的电压状态相反。
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2014.9
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复习测试
1. 车用网络在汽车上的应用大致可以分为 哪4个系统？
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复习测试
车载网络在汽车上的应用大致可以分为： 动力传动系统 车身系统 安全系统 信息系统。
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常用车载网络系统
⑤安全域。安全域（长度为16bit）用于检验数据在传输中是 否出现错误。
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常用车载网络系统
⑥ 应答域。应答域（长度为2bit）是数据接收器发给数据发 送器的确认信号，表示接收器已经正确、完整地收到了发送 器发送的数据。如果检测到在数据传输中出现错误，则接收 器会迅速通知发送器，以便发送器重新发送该数据。t）标志着数据的结束。
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3.2 远程帧
远程帧的功能是将数据请求从发送 器传到接收器。通过发送远程帧，作 为某数据接收器的控制单元会对不同 的数据传送进行初始化设置。 远程帧由开始域、仲裁域、控制域、 安全域、应答域和结束域6个不同的 域组成
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学习内容
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CAN总线
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LIN总线
3
VAN系统
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LAN系统
5
MOST总线
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车载蓝牙系统
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2.1 CAN总线的工作原理
CAN是Controller Area Network（控制器局域网）的 缩写，是国际标准化的串行通信协议。目前，CAN总线是汽 车网络系统中应用最多、也最为普遍的一种总线技术。
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③ 控制域。控制域（长度为6bit）用于显示数据区中的数据 数量，以便让接收器（接收数据的控制单元）检验自己接收 到的、来自发送器（发送数据的控制单元）的数据是否完整。
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④ 数据域。数据与（长度不确定，视具体情况而定，最大长 度为64bit）是信息的实质内容。
③控制单元内的故障记录用于初步确定故障，还可用于读出 排除故障后的无故障说明，即确认故障已经被排除。如果想 要更新故障显示内容，必须重新起动发动机。
④CAN总线正常工作的前提条件是车辆在任何工况均不应有 CAN总线故障记录。
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常用车载网络系统
2.2.2 CAN总线的组成 1.CAN总线的基本系统
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常用车载网络系统
① 开始域。开始域（长度为1bit）标志数据开始，CANHigh导线的电压大约为5V（具体数值视系统而定），CANLow导线的电压大约为0 V。
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常用车载网络系统
② 仲裁域。仲裁域（长度为11bit）用于确定所传数据的优 先级。如果在同一时刻有两个控制单元都想发送数据，则优 先级高的数据先行发出。
CAN总线的基本系统由多个控制单元和两条数据线组 成，这些控制单元通过所谓收发器（发射-接收放大器）并 联在总线导线上。
图2-21 CAN总线的数据传输与公交车载运乘客相似
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常用车载网络系统
CAN总线系统采用双绞线进行数据传输。这两根导线 中，一根称为CAN-High导线，另一根导线称为CAN-Low导 线。
在双绞线上，信 号是按相反相位 传输的，这样可 有效抑制外部干 扰。
图2-22 CAN总线的双绞线
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常用车载网络系统 2.信息的发送与接收
CAN数据总线在发送信息时，每个控制单元均可接收 其他控制单元发送出的信息。在通信技术领域，也把该原 理称为广播。
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常用车载网络系统
图2-26 单线CAN总线数据传输示意图
② 可以很方便地实现用控制单元来对系统进行控制，如发动 机控制、变速器控制、ESP控制等。 ③ 可以很方便地加装选装装置，为技术进步创造了条件，为 新装备的使用埋下了伏笔。
④CAN总线是一个开放系统，可以与各种传输介质进行适配， 如铜线和光导纤维（光纤）。
⑤ 对控制单元的诊断可通过K线来进行，车内的诊断有时通 过CAN总线来完成（如安全气囊和车门控制单元），称为 “虚拟K线”。随着技术的进步，今后有逐步取消K线的趋势。 ⑥ 可同时通过多个控制单元进行系统诊断。
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2. CAN总线的结构特点 ①可靠性高； ②使用方便； ③数据密度大； ④数据传输快； ⑤采用双线传输，抗干扰能力强，数据传输的可靠性高。
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常用车载网络系统
3.CAN总线的传输速率
目前，CAN总线系统中的信号是采用数字方式经铜导线 传输的，其最大稳定传输速率可达1000Kbit/s （1Mbit/s）。