CAN基础

CAN总线技术基础培训北京恒润科技有限公司2011/1/62011/1/6恒润科技公司舒适性-便捷，人性化EMS，ABS，EPS，ESP主动悬架安全性-主动安全，被动安全经济性-百公里油耗,日系汽车崛起BCM多功能数字化仪表排放-欧三，欧四，混动，新能源…自动空调导航、CD、电话…4恒润科技公司恒润科技公司恒润科技公司车辆总线的发展概况车载网络的要求采用串行总线拓扑结构采用串行总线拓扑结构节点可以动态改变具有极好的抗干扰能力具有极好的抗干扰能力极强的差错检测和处理能力满足信息传输实时性要求满足信息传输实时性要求具备故障的诊断和处理能力考虑到成本因素要求其控制接结构简单易考虑到成本因素，要求其控制接口结构简单，易于配置7恒润科技公司车辆总线的发展概况车载总线分类类别位速率/kbps应用场合应用范围总线类型窗A~10车身系统电动门窗、座椅调节、灯光照明控制等LINB10~125状态系统电子仪表、驾驶信息、故障诊断、安全气囊、自动空调等CANC125~1000实时控制系统发动机控制、变速控制、ABS、悬架控制、转向控制等CAND1000~实时控制系统多媒体系统线控(线控转向、线控刹车等)信息娱乐(CD/DVD、导航等)FlexRayMOST北京经纬恒润科技有限公司车辆总线的发展概况CAN的发展概况1983年Bh开始研究用于汽车的串行总线系统1983年，Bosch开始研究用于汽车的串行总线系统1986年，Bosch在SAE大会上首次公布CAN协议1987年，Intel推出了第一片CAN控制器芯片1991年，Bosch颁布CAN2.0技术规范年颁布技术规范1991年，CAN昀先在BenzS系列轿车上实现1993年ISO颁布CAN的国际标准ISO118981993年，ISO颁布CAN的国际标准ISO-11898C被广泛地用于各类自动化控制领域CAN被广泛地用于各类自动化控制领域10恒润科技公司年，CiA组织成立，制定了第个CAN应用层协议CAL，即后来的CANopen1994年，SAE颁布用于卡车和巴士控制的J1939标准1994年，SAE颁布用于卡车和巴士控制的J1939标准1999年，近6千万个CAN控制器芯片投入使用2000年，销售1亿多CAN的芯片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1亿个目前几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN目前，几乎每辆欧洲生产的轿车上都有CAN……未来CAN总线将部分被FlR所取代但CAN总未来，CAN总线将部分被FlexRay所取代，但CAN总线将仍会被持续应用相当长的时间11恒润科技公司，距离昀远可达10km通信介质选择灵活（双绞线、同轴电缆、光纤）采用双线差分信号采用双线差分信号协议本身对节点的数量没有限制总线上节点的数量可以动态改变组网灵活/kbps总线上节点的数量可以动态改变，组网灵活短帧结构，传输时间短，受干扰概率低2005001000/kbps10205010020013恒润科技公司概述CAN的性能特点多主站结构，各节点平等，任一节点可在任一时刻多主站结构，各节点平等，任节点可在任时刻主动发送非破坏性的基于优先级的总线仲裁非破坏性的于优先级的线仲裁优先级通过报文的标识符(ID)区分，报文标识符在网络中是唯一的标识符描述了数据的含义某些特定的应用对标识符的分配进行了标准化广播发送报文报文以被所有节点同时接收广播发送报文，报文可以被所有节点同时接收根据需要可进行相CANCANCAN关性报文过滤IDDataCAN14恒润科技公司校验及其他检错措施，错误漏检率极低每帧信息都采用校验及其他检错措施错误漏检率极低错误报文的自动重发、临时错误的恢复以及严重错误的自动关闭，保证不影响其它节点的通信错误检测错误处理15恒润科技公司总线标准物理层及数据链路层：ISO11898应用层：不同的应用领域使用不同的应用层标准应用层不同的应用领域使用不同的应用层标准CANopenDeviceNetJ1939SDS......11898CAN2.018恒润科技公司：Powertrain,Chasis,Diagnositcs,Infotainment82C250高速高速CANTJA1054低速CAN低速容错低速CAN：Comfort,Diagnostics20恒润科技公司低速、容错CAN主要内容概述CAN物理层高速CAN高速CAN低速容错CAN数据链路层CAN数据链路层21恒润科技公司工业医疗船舶船舶航空/航天……22恒润科技公司☺若总线上有两个以上驱动器同时分别发送“0”和“1”，其结果是总线数值为显性“0”CAN_HCAN_L_24恒润科技公司电压(V)逻辑“1”(recessive)总线电压波形CAN_H~3.5V电压(V)逻辑“0”(dominant)~2.5VCAN_L~1.5VCAN数据帧北京经纬恒润科技有限公司Ω/m70单位电阻RmΩ/m70单位延迟ns/m526恒润科技公司线故障的容错性能(1)CANH开路RLCAN_HCAN_L(1)CAN_H开路(2)CAN_L开路(3)CANH对V短路CAN1case7(3)CAN_H对VBAT短路(4)CAN_L对GND短路(5)CANH对GND短路case5GNDVbatcase6(5)CAN_H对GND短路(6)CAN_L对VBAT短路(7)CANH对CANL短路CANn-1Vbtcase3case4(7)CAN_H对CAN_L短路(8)CAN_H和CAN_L开路(9)终端电阻开路Ccase8case1case2VbatGND(9)终端电阻开路CANncase8case928恒润科技公司~125kbps工业医疗船舶船舶航空/航天……30恒润科技公司，显性表示031恒润科技公司隐性表示性表示[2]低速容错CAN拓扑结构ECU1ECU2ECUn星型ECU2ECUn-1总线型47K欧R500欧ECU14.7K欧R500欧Rall100欧线度ECUECU可采用星型连接32恒润科技公司线故障的容错性能(1)CANH开路CAN_HCAN_L(1)CAN_H开路(2)CAN_L开路(3)CANH对V短路CAN节点1case7(3)CAN_H对VBAT短路(4)CAN_L对GND短路(5)CANH对GND短路case5GNDVbatcase6(5)CAN_H对GND短路(6)CAN_L对VBAT短路(7)CANH对CANL短路CAN节点n-1Vbatcase3case4GND(7)CAN_H对CAN_L短路(8)CAN_H和CAN_L开路CANcase8case1case2batGNDCAN节点n34恒润科技公司ww