常用车载网络系统(CAN)

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。
2.2.2 CAN总线的组成 1.CAN总线的基本系统
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
常用车载网络系统
Shen Hongxing 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。
图2-19 控制单元间的数据交换都在同一平台上进行
图2-20 CAN总线相当于数据交换的“高速公路”
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）。
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。
4.CAN总线的自诊断功能
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。
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。
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。
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。
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。
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。
学习内容
1
CAN总线Leabharlann 2LIN总线3
VAN系统
4
LAN系统
5
MOST总线
6
车载蓝牙系统
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。
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2-26 单线CAN总线数据传输示意图 图2-27 CAN总线上的信息交换（广播原理）
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
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。
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。
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
2.3 错误帧
错误帧的功能是对所发送的数据进 行错误检测、错误标定及错误自检。 错误帧由两个不同的域组成，第1个 域为不同控制单元提供错误标志的叠 加，第2个域是错误界定符。 错误标志包括主动错误标志和被动 错误标志两种形式。
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。
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。
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。
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
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。