CAN技术规范
CAN总线标准接口与布线规范

CAN 总线标准接口与布线规范
工业4.0 时代已经到来,基于自主优先级仲裁和错误重发机制的CAN 总线应用十分广泛,相同的各种总线故障和问题也十分困扰工程师,其实最
好的解决办法就是产品前期设计要相对的严谨,今天主要带大家熟悉CAN
总线的常用接口和布线规范。
随着CAN 总线技术的应用愈发广泛,不仅涉及汽车电子和轨道交
通,还包括医疗器械、工业控制、智能家居和机器人网络互联等,当然我们
的工程师也被各种奇葩的总线问题困扰,与其后期解决问题,不如前期有效
规避。
一、常见的CAN 总线标准接口
CAN 总线接口已经在CIA 出版的标准CIA 303_1 进行明确规定,熟知接口定义有助于提高自身产品和其它设备兼容性。
1.DB_9 端子
2.M12 端子
图3 M12 接口定义
图3 是M12 形式的接口定义,在这里可能没有什幺特别需要注意的点,还有就是除了5pin 的接口还有8pin、9pin、10pin 和12pin 的接口,具体的定义不在赘述,可参考标准CIA 303_1。
二、CAN 总线布线规范
如果你是一个CAN 总线的入门小白,下面的总线布线规范,你可能
得收藏起来,在你组网布线的时候时不时拿出来看看,相信对你会非常有帮。
CAN总线技术协议规范

CAN总线技术协议规范一、CAN总线的通信模式CAN是一种有效支持分布式控制[3]或实时控制的串行通信网络,可实现全分布式多机系统;可以用点对点,一点对多点以及全局广播几种方式传送和接受数据;CAN总线直接通信距离最远可达10Km(此时传输速率可能达到5Kb/s),通信速率最高可达1Mb/s(此时传输距离可能达到40m);且理论上CAN总线通信网络的节点数不受限制(实际上受CAN收发器芯片驱动能力的限制)。
CAN总线基于下列5条基本规则进行通信协调:1.总线访问:CAN是共享媒体总线,他对媒体的访问机制类似于以太网的媒体访问机制,机采用载波监听多路访问的方式。
CAN控制器只能在总线空闲时发送,并采用硬同步,所有CAN控制器同步位于帧起始的前沿。
为避免异步时钟因累积误差而产生错位,CAN总线中用硬同步后满足一定条件的跳变进行重同步。
所谓总线空闲,就是网络上至少存在3个空闲位(隐性位)时网络的状态,也就是CAN 节点在侦听到网络上出现至少3个隐性位时,才开始发送。
2.仲裁:当总线空闲时呈隐性电平,此时任何一个节点都可以向总线发送一个显性电平作为一个帧的开始。
如果有两个或两个以上的节点同时发送,就会产生总线冲突。
CAN总线解决总线冲突的方法比以太网的CSMA/CD方法有很大的改进。
以太网是碰撞检测方式,即一旦检测到两个或多个节点同时发送信息帧时,即所有发送节点都退出发送,待随机时间后再发送。
而CAN是按位对标识符进行仲裁:各发送节点在向总线发送电平的同时,也对总线上得电平进行读取,并与自身发送的电平进行比较,如果电平相同则继续发送下一位,不同则说明网络上有更高优先级的信息帧正在发送,即停止发送,退出总线竞争。
剩余的节点则继续上述过程,直达总线上只剩下一个节点发送的电平,总线竞争结束,优先级最高的节点获得了总线的使用权,继续发送信息的剩余部分直至全部发送完毕。
3.编码/解码:帧起始域、总裁域、控制域,数据域和CRC序列均使用位填充技术进行编码。
《CAN协议规范》课件

错误检测和恢复
CAN协议具有完善的错误检测和恢复机制, 包括位错误、填充错误、格式错误等。
CAN通信的数据链路层
01
数据链路层的主要功能是确保数据在通信过程中的完整性和可 靠性。
02
数据链路层负责处理数据帧和远程帧的发送和接收,以及错误
检测和恢复机制的实现。
SUMMAR Y
03
CAN协议的软件规范
CAN帧结构
数据长度代码 (DLC)
表示数据字段的字节数,范围从0到8。
标识符 (ID)
用于标识不同的消息,最多29位。
数据字段
包含实际的数据,最多8字节。
扩展帧格式
提供了额外的标识符位,用于扩展消息标识符。
CAN通信过程
初始化过程
节点通过发送特殊的帧来初始化总线 。
SUMMAR Y
05
CAN协议的实践应用
基于CAN协议的汽车网络系统
汽车网络系统概述
CAN协议在汽车网络系统中的应用,包括发动机控制、刹车系 统、悬挂系统等。
CAN协议的优势
高可靠性、实时性、灵活性以及易于扩展等优点,使得CAN协 议成为汽车网络系统的主流协议。
CAN协议的局限性
如电磁干扰、传输距离受限等问题,仍需进一步研究和改进。
基于CAN协议的物联网系统
物联网系统概述
CAN协议在物联网系统中的应用,如智能物 流、智能农业等。
CAN协议在物联网系统中的 优势
高可靠性、实时性以及易于扩展等优点,使得CAN 协议成为物联网系统的主流协议。
CAN协议在物联网系统 中的局限性
如对噪声的敏感性、传输距离受限等问题, 仍需进一步研究和改进。
can线束标准

can线束标准
CAN线束的标准主要涉及到线束的长度、接地、维护以及终端电阻的配置等方面。
1. 线束长度:传统CAN总线的最大长度为40米,而高速CAN总线的最大长度为5米。
应根据具体应用需求,合理控制线束长度。
2. 线束接地:CAN线束的接地应连接到适当的地点,并保持良好的接地质量,以确保信号的传输和抗干扰能力。
3. 线束维护:定期检查和维护线束的连接器、电缆和屏蔽等部分,确保其正常工作和可靠性。
4. 终端电阻配置:为了保证通信的可靠性,起始端和末端的节点都需要加120Ω的终端电阻,不可只接一端或两端均不接。
5. 分支长度:T型分支式连接的分支长度在波特率1M时在以内,在其他波特率条件下分支长度应满足小于,否则可能会影响总线通信的稳定性。
6. 波特率与分支长度的关系:随着波特率的增加,分支约束越来越严格,如果想增加分支的长度,那么波特率必须降低以获得稳定的通信。
7. 星型拓扑:若采用等长星型拓扑进行接线可以不使用集线器设备,适当调整每个节点的终端电阻即可实现组网。
总的来说,CAN线束的标准涉及到的内容较为复杂,需要综合考虑线束的长度、接地、维护、终端电阻配置、分支长度、波特率与分支长度的关系以及星型拓扑等因素。
在实际应用中,应遵循相应的标准和规范进行设计和配置,以确保CAN线束的性能和质量。
CAN总线主要内容和CAN技术规范

接发电 机
底盘网 络M
M
仪表单元
车身中央 控制单元
空调 单元
前门 单元
前座 单元 顶窗 单元
前座 单元
左前门 单元
M
M
后门
M
单元
M
M
M
M
M
M
M
M M
后座 单元
M
M
M
后门 单元
M
M
后窗 单元
图例:
CAN
加热器
M
LIN
灯具
CAN数据传C输AN总舒线主适要内系容和统CAN技C术A规N范ZONGXIAN
CAN总线主要内容和CAN技术规范
编码规则
1)位填充:发送器监视发送位流,连续5个相同位 便自动插入一个补码位。(错误帧和过载帧以及 帧结束标志不执行位填充)
2)采用不归零(NRZ)编码 CAN总线主要内容和CAN技术规范
1. 数据帧
帧间空间
数据帧
帧间空间
仲裁场 控制场 数据场 CRC场 帧结束
CAN总线主要内容和CAN技术规范
• 基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种:DeviceNet (适合于工厂底层自动化) 和 CANopen(适合于机械控 制的嵌入式应用)。
• 任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会(ODVA) 获得DeviceNet规范。购买者将得到无限制的、真正免费 的开发DeviceNet产品的授权。
CAN总线主要内容和CAN技术规范
4.1.2 CAN的分层结构
根据ISO/OSI参考模型,CAN2.0规范细分为以下不同的 层次:数据链路层和物理层。在以前版本的CAN规范中 (2.0A版本),数据链路层的LLC子层和MAC子层的服务及功 能分别被解释为“对象层”和“传输层”。
CAN介绍及其技术规范

CAN总线CAN(Controller Area Network)即控制器局域网,可以归属于工业现场总线的范畴,通常称为CAN bus,即CAN总线,是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。
CAN 最初出现在汽车工业中,80年代由德国Bosch公司最先提出。
最初动机是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号线。
与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性,它在汽车领域上的应用最为广泛,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、volkswagen (大众)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用)。
CAN的规范从CAN 1.0 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A 为标准格式,CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
由于CAN总线的特点,得到了Motorola,Intel,Philip,Siemence,NEC等公司的支持,它广泛应用在离散控制领域,其应用范围目前已不仅局限于汽车行业,已经在自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域中得到了广泛应用。
CAN的工作原理、特点CAN总线标准包括物理层、数据链路层,其中链路层定义了不同的信息类型、总线访问的仲裁规则及故障检测与故障处理的方式。
当CAN 总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。
每组报文开头的11位字符为标识符(CAN2.0A),定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。
当一个节点要向其它节点发送数据时,该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。
[整理]CAN线诊断技术规范.
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JLYY-JT -08基于CAN线诊断技术规范编制:校对:审核:审定:标准:批准:浙江吉利汽车研究院有限公司二○○八年五月目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 缩略语 (1)4 CAN线诊断系统原理 (2)5 CAN通讯协议 (2)6 诊断应用层服务 (8)前言为了保证各个整车项目的诊断协议的统一性和继承性,制定了本技术规范。
本技术规范中,各ECU 诊断应用层服务的定义应遵循本技术规范,但不限于本规范所定义的诊断服务项目。
本技术规范没有定义的诊断服务应遵循ISO 14229:2006,ISO 14230-3:1996和ISO 15765-3:2004中的诊断服务相关规定作扩展定义。
本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。
本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司汽车电子电器研究所CAN总线科负责起草。
本标准主要起草人:郑士岑。
本标准于2008年5月30日发布并实施。
-------------1 范围本标准规定了车辆CAN 诊断的缩略语、CAN线诊断系统介绍、CAN通讯协议与诊断应用层服务。
本标准适用于基于CAN线诊断的车辆诊断。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
ISO 14229 :2006 道路车辆统一诊断维修设备(UDS):规范和要求ISO 14230-3 :1996 道路交通工具——诊断系统:KWP2000案例ISO 15765-2 :2004 道路交通工具——CAN诊断:网络层服务ISO 15765-3 :2004 道路交通工具——CAN诊断:应用层服务ISO 15765-4 :2005 道路交通工具——CAN诊断:排放相关系统要求3 缩略语下列术语和缩略语适用于本标准。
CAN总线应用简介

CAN总线应用简介CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,采用串行通信,是国际上应用最广泛的现场总线之一。
CAN总线最早在1986年由德国Bosch公司最先提出,使用CAN连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统等,解决日益复杂的汽车电子装置之间的连线问题,其传输速度可达1Mb/s,能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。
一、CAN总线技术规范1、CAN通信模型CAN技术规范(CAN-bus规范V2.0版本)的目的是为了在任何两个CAN 仪器之间建立兼容性。
为了兼容CAN2.0,要求CAN的仪器应兼容A部分或B 部分。
CAN-bus规范V2.0版本由两部分组成:(1)A部分在这部分中,CAN的报文格式说明按CAN1.2规范定义。
为了达到设计透明度以及实现柔韧性,CAN被细分为以下层次:对象层、传输层、物理层。
物理层定义不同节点间的信号根据电气属性进行位信息的传输方法。
同一网络内,物理层对于所有的节点必须是相同的。
A部分没有定义物理层,以便允许根据实际应用,对发送媒体和信号电平进行优化。
传输层是CAN协议的核心。
她把接收到的报文提供给对象层,以及接收来自对象层的报文。
传输层负责位定时及同步、报文分帧、仲裁、应答、错误检测和标定、故障界定。
对象层的功能是报文过滤以及状态和报文的处理。
CAN节点的层结构及其开发系统互联模型OSI之间的对应关系如图所示。
(2)B部分B部分包含了报文标准格式和扩展格式的说明。
B部分的目的是定义数据链路层中MAC子层和一小部分LLC子层,以及定义CAN协议于周围各层当中所发挥的作用。
根据ISO/OSI参考模型,CAN被细分为数据链路层和物理层。
CAN总线的层结构及其与开发系统互联模型OSI之间的对应关系如图所示。
物理层定义信号是如何实际地传输的,因此涉及位时间、位编码、同步的解释。
B部分没有定义物理层的驱动器/接收器特性,以便允许根据它们的应用,对发送媒体和信号电平进行优化。
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CAN技术规范篇一:CAN介绍及其技术规范CAN总线介绍及其技术规范CAN总线CAN(Controller Area Network)即控制器局域网,可以归属于工业现场总线的范畴,通常称为CAN bus,即CAN总线,是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。
CAN 最初出现在汽车工业中,80年代由德国Bosch公司最先提出。
最初动机是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号线。
与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性,它在汽车领域上的应用最为广泛,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、volkswagen (大众)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用)。
CAN的规范从CAN 1.0 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式,CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
由于CAN总线的特点,得到了Motorola,Intel,Philip,Siemence,NEC等公司的支持,它广泛应用在离散控制领域,其应用范围目前已不仅局限于汽车行业,已经在自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域中得到了广泛应用。
CAN的工作原理、特点CAN总线标准包括物理层、数据链路层,其中链路层定义了不同的信息类型、总线访问的仲裁规则及故障检测与故障处理的方式。
当CAN 总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。
每组报文开头的11位字符为标识符(CAN2.0A),定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。
当一个节点要向其它节点发送数据时,该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。
CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时,网上的其它节点处于接收状态。
每个处于接收状态的节点对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。
由于CAN总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。
可以很容易地在CAN 总线中加进一些新节点而无需在硬件或软件上进行修改。
CAN总线特点CAN总线是一种串行数据通信协议,其通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
(1)多主机方式工作,网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息,而不分主从,通信方式灵活。
(2)网络上的节点(信息)可分成不同的优先级,可以满足不同的实时要求。
(3)采用非破坏性位仲裁总线结构机制,当两个节点同时向网络上传送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。
(4)可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播几种传送方式接收数据。
(5)直接通信距离最远可达6km(速率10Kbps以下)。
(6)通信速率最高可达1MB/s(此时距离最长30m)。
(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校验及其它检错措施,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。
? CAN技术规范CAN规范V2.0包括A和B两部分,CAN规范V2.0A沿用了曾在CAN规范V1.2中定义的CAN报文格式,CAN规范V1.2中定义的CAN报文格式在2.0B中称为报文的标准格式。
制定CAN规范的目的是为了在CAN总线上的任意两个节点之间建立兼容性。
CAN规范主要描述了物理层和数据链路层,CAN总线上的设备既可以与2.0A规范兼容,也可与2.0B规范兼容。
CAN的通讯参考模型根据ISO/OSI参考模型,CAN被分为数据链路层和物理层,数据链路层又可以细分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC),以保证设计透明度和实现灵活。
物理层规定了信号的传输方式,包括位定时、位编码解码同步的解释。
CAN总线为位置表示和传输距离CAN2.0B中未规范物理层中驱动器/接收特性、传输介质和信号电平等内容,以便在具体应用中根据实际情况进行算则和优化。
目前CAN总线是比较常用的CAN总线介质,但并不是唯一的传输介质。
、CAN总线上用显性和隐形两个互补的逻辑值表示“0”和“1”。
VCANH和VCANL是CAN收发器和总线之间的两个接口引脚,信号以两信号线之间的差分电压的形式出现,且具有很强的抗干扰能力。
当总线值为隐形时,VCANH和VCANL值固定在平均电压2.5V,差分电压值Vdiff为0V;当总线为显性时,VCANH为3.5V,VCANL为1.5V,差分电压值为2V。
CAN报文发送与帧结构报文发送有以下4中不同类型的帧结构所表示和控制:数据帧:数据帧携带数据从发送器到接受器;远程帧:单元总线发出远程帧,请求发送具有同一识别符的数据帧。
错误帧:任何一单元检测到一总线错误就发出错误帧。
过载帧:过载帧用以先行的后续的数据帧(或远程帧)之间提供附加的延时。
数据帧(或远程帧)通过帧间空间与前述的各种帧分开。
CAN2.0B的格式1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用)。
CAN的规范从CAN 1.2 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式,CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
CAN2.0B至少存在两种不同的帧格式,其主要区别在于标识符的长度,具有11位标识符的帧称为标准帧,而具有29位标识符的帧称为扩展帧。
? 报文传送及其帧结构对于报文发送器和接收器,报文的实际有效时刻是不同的。
对于发送器而言,如果一直到帧结尾一直未出错,对于发送器报文有效。
如果报文受损,将允许按照优先权顺序自动重发送。
为了能同其他报文进行总线访问竞争,总线一旦空闲,重发送立即开始。
对于接收器而言,如果直到帧结束的最后一位一直未出错,则对于接收器报文有效。
篇二:吉利汽车基于CAN线诊断技术规范JLYY-JT-08基于CAN线诊断技术规范编制: 校对: 审核: 审定: 标准: 批准:浙江吉利汽车研究院二○○八年五月目次前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 缩略语 1 4 CAN线诊断系统原理 2 5 CAN通讯协议 2 6 诊断应用层服务 8Ⅰ前言为了保证各个整车项目的诊断协议的统一性和继承性,制定了本技术规范。
本技术规范中,各ECU诊断应用层服务的定义应遵循本技术规范,但不限于本规范所定义的诊断服务项目。
本技术规范没有定义的诊断服务应遵循ISO 14229:2006,ISO 14230-3:1996和ISO 15765-3:2004中的诊断服务相关规定作扩展定义。
本标准由浙江吉利汽车研究院提出。
本标准由浙江吉利汽车研究院汽车电子电器研究所CAN总线科负责起草。
本标准主要起草人:郑士岑。
本标准于2008年5月30日发布并实施。
Ⅱ1 范围本标准规定了车辆CAN 诊断的缩略语、CAN线诊断系统介绍、CAN通讯协议与诊断应用层服务。
本标准适用于基于CAN线诊断的车辆诊断。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
ISO 14229 :2006 道路车辆统一诊断维修设备(UDS):规范和要求 ISO 14230-3 :1996 道路交通工具——诊断系统:KWP2000案例 ISO 15765-2 :2004 道路交通工具——CAN诊断:网络层服务 ISO 15765-3 :2004 道路交通工具——CAN 诊断:应用层服务 ISO 15765-4 :2005 道路交通工具——CAN诊断:排放相关系统要求 3 缩略语下列术语和缩略语适用于本标准。
3.1 ABS Antilock Braking Systems 防抱死系统 3.2 ACU Airbag Control Unit 安全气囊控制单元 3.3 BCM Body Control module 车身控制模块 3.4 BS Block Size 块大小3.5 CF Consecutive Frame 后续帧 3.6 DA Destination Address 目标地址 3.7 DLC Data Length Code 数据长度代码3.8 DTC Diagnostic Trouble Code 诊断故障代码 3.9 ECU Electronic Control Unit 电子控制单元 3.10 EMS Engine Management Systems 发动机管理系统 3.11 EOL End Of Line 下线诊断 3.12 FC Flow Control 流控制 3.13 FF First Frame 首帧3.14 ICU Instrument Cluster Control Unit 组合仪表控制单元 3.15 ID Identifier 标志符 3.16 NA Network Address 网络地址3.17 PCI Protocol Control Information 协议控制信息3.18 PID Parameter Identifier 参数标志符 3.19 SA Source Address 源地址 3.20 SF Single Frame 单帧3.21 SID Service Identifier 服务标志符 3.22 ST Separation Time 间隔时间3.23 TPMS Tire Pressure Monitoring Systems 胎压监测系统 3.24 WUP Wake Up Pattern 唤醒模式 4 CAN线诊断系统原理基于CAN线的诊断可以提供迅速存取信息的能力以及无需断开线缆就可以运行控制单元的能力。
提供的诊断服务的作用有:a)确定ECU;b)读取ECU的输入信号; c)将输出信号写入执行器;d)读取ECU内部信息,比如故障存储的内容。