汽车车载网络系统 ppt课件
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可靠的数据通讯质量
CAN总线的通讯速度可调， 采用15位的循环冗余校验码确保 数据传输质量，对数据帧结构和 总线裁决均有严格的定义。
满足不同的实时控制要求 CAN总线上的信息分成不同
的优先级，可满足不同的实时 要求，高优先级的数据最多可 在134微秒内实现快速传输。
方便的线束安装 CAN总线线束只有四根，两
汽车防盗报警A类网络系统
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3. 汽车总线的分类
（2）B类网络 面向独立模块间数据共享的中速网络，传输速率一般为l0～l00kbit/s。 主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统， 以减少冗余的传感器和其他电子部件。
B类CAN总线
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3. 汽车总线的分类
（3）C类网络 面向高速、实时闭环控制的多路传输，最高传输速率可达1Mbit/s，主要 用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统。
结束域：标志着数据报告结束，在这里是显示错误并重复发送数据的最后一 次机会。
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（二） CAN总线数据传输
2. 数据传递原理
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（二） CAN总线数据传输原理 1、 信号特征
驱动系统的Canbus信号和逻辑信号： Can-High的高电平为：3.5伏 Can-High的低电平为：2.5伏 Can-Low 的高电平为: 2.5伏 Can-low 的低电平为：1.5伏 逻辑“1”：Can-high(3.5)
（一） CAN总线硬件组成
2. CAN数据总线
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件组成
3. 数据传递终端
是一个电阻器，作用是防止数据在线端反射，并以回声的形式 返回，产生反射波而使数据遭到破坏。
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3. CAN总线的特点
良好的容错能力
CAN总线采用“多元主控”的线性 总线结构下，挂接多个相同优先级的 ECU。可以避免在环型结构或星型结 构中出现的某一个单元的失效而导致 整个系统功能的崩溃的现象。
Can-low=(1.5) 逻辑“0”：Can-high(2.5)
Can-low(2.5)
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2、 数据总线的差动传递技术
CAN驱动数据总线的差动信号放大器
CAN总线的C类网络系统
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3. 汽车总线的分类
（4）D类网络 主要面向信息、多媒体系统等。D类网络协议的速率为250kbit/s～
400Mbit/s。面向乘员的安全系统，应用于车辆被动安全性领域，位速率 一般为25kbit/s～10Mbit/s。 D类网络使用在信息多媒体系统中，多采用D2B、MOST光纤传输和 IDB-Wireless无线通信技术。
1. CAN节点结构
“大管家”
（1）数据采集、输出控制；
（2）初始化、读/写CAN控制器
“智能邮箱（存储器）”
（1）供单片机存、取数据； （2）验收滤波
“转换器” 数字信号←→差分电压
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“高速公路” 双向、串行
11
独立CAN控制器SJA1000
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12
MSCAN模块
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
1. 传输数据的组成及功用
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开始域：标志数据开始传递，带有大于5V电压（由系统决定）的1位编码，被 选人CAN高位传输线，带有大约0v电压的1位编码被送入CAN低位传输线。
状态域：状态域用于判断数据中的优先权。在状态域中，有11位数字组成的 编码，其数据的组合形式决定了其优先权
优先权 1 2 3
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件组成
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件组成
节点1
节点2
节点n
可挂110个节
点
···
CAN-H
CAN-BUS
CAN-L
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件成
数据报告 ABS/EDL控制单元 发动机控制单元 变速器控制单元
状态域形式 001 1010 0000 010 1000 0000 100 0100 0000
检查域：显示在数据中所包含的信息项目数。 数据域：信息被传递到其他控制单元。 安全域：检测传递数据中的错误。
确认域：在确认域中，接收器接收信号并通知发送器，其所发信号已被正确 接收；如果检查到错误，接收器立刻通知发送器，发送器会再发送一次数据。
汽车车载网络系统
CAN - Antrieb
500 kBaud
CAN – Komfort 100 kBaud
CAN – Infotainment 100 kBaud
一、汽车总线技术的产生与发展
1.传统的汽车线束连接方式
发动机
仪表板
变速器
防盗装置
安全气囊
ppt课件
空调系统
ABS
2
2. 汽车CAN总线连接方式
根电源线，两根数据线，因此 线束连接很方便，并大量减少 了导线数量。
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3. CAN总线的特点
数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的 优点是：
①将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。
②电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。
高速CAN 发动机
变速箱 变速箱
车门
低速子网
…
座椅
…
车灯
Steer-by-Wire
…
TTCAN
Brake-by-Wire
控制面板 网关
IDB-C
Leabharlann Baidu
低速CAN
车载电话
音响设备
…
GPS
优点：减少线束，节省空间，降低成本，资源共享，增加 可靠 性和可维修性。
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3. 汽车总线的分类
（1）A类网络 面向传感器执行器控制的低速网络，数据传输速率通常只有1~10kbit/s。 适用于对实时性要求不高的场合。主要应用于车身控制，如电动门窗、 中央锁、后视镜、座椅调节、灯光照明及早期的汽车故障诊断。
③如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。
④各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元 会存储故障码（注意：是单独编码）。
⑤CAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据 交换。
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（二） CAN总线数据传输
CAN总线的通讯速度可调， 采用15位的循环冗余校验码确保 数据传输质量，对数据帧结构和 总线裁决均有严格的定义。
满足不同的实时控制要求 CAN总线上的信息分成不同
的优先级，可满足不同的实时 要求，高优先级的数据最多可 在134微秒内实现快速传输。
方便的线束安装 CAN总线线束只有四根，两
汽车防盗报警A类网络系统
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3. 汽车总线的分类
（2）B类网络 面向独立模块间数据共享的中速网络，传输速率一般为l0～l00kbit/s。 主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统， 以减少冗余的传感器和其他电子部件。
B类CAN总线
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3. 汽车总线的分类
（3）C类网络 面向高速、实时闭环控制的多路传输，最高传输速率可达1Mbit/s，主要 用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统。
结束域：标志着数据报告结束，在这里是显示错误并重复发送数据的最后一 次机会。
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（二） CAN总线数据传输
2. 数据传递原理
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（二） CAN总线数据传输原理 1、 信号特征
驱动系统的Canbus信号和逻辑信号： Can-High的高电平为：3.5伏 Can-High的低电平为：2.5伏 Can-Low 的高电平为: 2.5伏 Can-low 的低电平为：1.5伏 逻辑“1”：Can-high(3.5)
（一） CAN总线硬件组成
2. CAN数据总线
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件组成
3. 数据传递终端
是一个电阻器，作用是防止数据在线端反射，并以回声的形式 返回，产生反射波而使数据遭到破坏。
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3. CAN总线的特点
良好的容错能力
CAN总线采用“多元主控”的线性 总线结构下，挂接多个相同优先级的 ECU。可以避免在环型结构或星型结 构中出现的某一个单元的失效而导致 整个系统功能的崩溃的现象。
Can-low=(1.5) 逻辑“0”：Can-high(2.5)
Can-low(2.5)
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2、 数据总线的差动传递技术
CAN驱动数据总线的差动信号放大器
CAN总线的C类网络系统
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3. 汽车总线的分类
（4）D类网络 主要面向信息、多媒体系统等。D类网络协议的速率为250kbit/s～
400Mbit/s。面向乘员的安全系统，应用于车辆被动安全性领域，位速率 一般为25kbit/s～10Mbit/s。 D类网络使用在信息多媒体系统中，多采用D2B、MOST光纤传输和 IDB-Wireless无线通信技术。
1. CAN节点结构
“大管家”
（1）数据采集、输出控制；
（2）初始化、读/写CAN控制器
“智能邮箱（存储器）”
（1）供单片机存、取数据； （2）验收滤波
“转换器” 数字信号←→差分电压
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“高速公路” 双向、串行
11
独立CAN控制器SJA1000
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MSCAN模块
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
1. 传输数据的组成及功用
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开始域：标志数据开始传递，带有大于5V电压（由系统决定）的1位编码，被 选人CAN高位传输线，带有大约0v电压的1位编码被送入CAN低位传输线。
状态域：状态域用于判断数据中的优先权。在状态域中，有11位数字组成的 编码，其数据的组合形式决定了其优先权
优先权 1 2 3
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（一） CAN总线硬件组成
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件组成
节点1
节点2
节点n
可挂110个节
点
···
CAN-H
CAN-BUS
CAN-L
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（一） CAN总线硬件成
数据报告 ABS/EDL控制单元 发动机控制单元 变速器控制单元
状态域形式 001 1010 0000 010 1000 0000 100 0100 0000
检查域：显示在数据中所包含的信息项目数。 数据域：信息被传递到其他控制单元。 安全域：检测传递数据中的错误。
确认域：在确认域中，接收器接收信号并通知发送器，其所发信号已被正确 接收；如果检查到错误，接收器立刻通知发送器，发送器会再发送一次数据。
汽车车载网络系统
CAN - Antrieb
500 kBaud
CAN – Komfort 100 kBaud
CAN – Infotainment 100 kBaud
一、汽车总线技术的产生与发展
1.传统的汽车线束连接方式
发动机
仪表板
变速器
防盗装置
安全气囊
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空调系统
ABS
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2. 汽车CAN总线连接方式
根电源线，两根数据线，因此 线束连接很方便，并大量减少 了导线数量。
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3. CAN总线的特点
数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的 优点是：
①将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。
②电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。
高速CAN 发动机
变速箱 变速箱
车门
低速子网
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座椅
…
车灯
Steer-by-Wire
…
TTCAN
Brake-by-Wire
控制面板 网关
IDB-C
Leabharlann Baidu
低速CAN
车载电话
音响设备
…
GPS
优点：减少线束，节省空间，降低成本，资源共享，增加 可靠 性和可维修性。
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3. 汽车总线的分类
（1）A类网络 面向传感器执行器控制的低速网络，数据传输速率通常只有1~10kbit/s。 适用于对实时性要求不高的场合。主要应用于车身控制，如电动门窗、 中央锁、后视镜、座椅调节、灯光照明及早期的汽车故障诊断。
③如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。
④各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元 会存储故障码（注意：是单独编码）。
⑤CAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据 交换。
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二、 CAN总线系统的结构原理分析
（二） CAN总线数据传输