CAN总线介绍最终版.pptx
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1、CAN基础2主要内容主要内容n概述nCAN基本原理nCAN总线的国内外发展现状nCAN总线电磁兼容设计3概述概述nCAN的起源vCANController Area Network是20世纪80年代初德国Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议4概述概述nCAN的起源v传统的汽车线束连接5概述概述nCAN的起源v汽车的CAN网络6概述概述nCAN的历史v1983年,Bosch开始研究车上网络技术v1986年,Bosch在SAE大会公布CAN协议v1987年,Intel和Philips先后推出CAN控制器芯片v1991年,Bosch颁布CAN
2、 2.0技术规范,CAN2.0包括A和B两个部分v1991年,CAN总线最先在Benz S系列轿车上实现7概述概述nCAN的历史v1993年,ISO颁布CAN国际标准 ISO-11898v1994年,SAE颁布基于CAN的J1939标准 v2003年,Maybach发布带76个ECU的新车型(CAN,LIN,MOST)v2003年,VW发布带35个ECU的新型Golfv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8概述概述nCAN的特性v采用双线差分信号v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v广播发送报文,报文可以被所有节点同时接
3、收9概述概述nCAN的特性v采用双线差分信号0.5V4.5VCan Htt4.5V0.5VCan L101100102.5V2.5V 两根线构成总线,两根线构成总线,CAN High与与CAN Low。这两根线之间的电位差可以对应这两根线之间的电位差可以对应两个不同的逻辑状态进行编码两个不同的逻辑状态进行编码。如果如果CAN H CAN L 2那么比特为那么比特为 0 如果如果CAN H CAN L=0那么比特为那么比特为 110概述概述nCAN的特性CAN HCAN L+-SCAN Ht4.5V0.5V2.5VtCAN L4.5V0.5V2.5V限制传输辐射,限制传输辐射,补偿接地差,补偿接
4、地差,能够很好地抗干扰。能够很好地抗干扰。11概述概述nCAN的特性v多主站结构v每个报文的内容通过标识符识别,标识符在网络中是唯一的q标识符描述了数据的含义标识符描述了数据的含义q某些特定的应用对标识符的分配进行了标准化某些特定的应用对标识符的分配进行了标准化v根据需要可进行相关性报文过滤12概述概述nCAN的特性v保证系统数据一致性qCAN提供了一套复杂的提供了一套复杂的错误检测与错误处理错误检测与错误处理机制,机制,比如比如CRC检测、接口的抗电磁干扰能力、错误报检测、接口的抗电磁干扰能力、错误报文的自动重发、临时错误的恢复以及永久错误的文的自动重发、临时错误的恢复以及永久错误的关闭关闭
5、错误检测错误检测错误处理错误处理13概述概述nCAN的特性v使用双绞线作为总线介质时,总线长度=40米,传输速率可达1Mbpsv采用NRZ和位填充的位编码方式位速率与总线长度的关系位速率与总线长度的关系NRZ和位填充和位填充14概述概述nCAN的特性v总线访问非破坏性仲裁的载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)q载波侦听载波侦听,网络上各个节点在发送数据前都要检,网络上各个节点在发送数据前都要检测总线上是否有数据传输测总线上是否有数据传输网络上有数据网络上有数据不发送数据,等待网络空闲不发送
6、数据,等待网络空闲网络上无数据网络上无数据立即发送已经准备好的数据立即发送已经准备好的数据q多路访问多路访问,网络上所有节点收发数据共同使用同,网络上所有节点收发数据共同使用同一条总线,且发送数据是广播式的一条总线,且发送数据是广播式的q冲突检测冲突检测,节点在发送数据过程中要不停地检测,节点在发送数据过程中要不停地检测发送的数据,确定是否与其它节点数据发生冲突发送的数据,确定是否与其它节点数据发生冲突15CAN基本原理基本原理n汽车总线v汽车总线的分类类别类别位速率位速率/kbps应用场合应用场合应用范围应用范围协议协议A10车身系统车身系统电动门窗、座椅调节、灯光照电动门窗、座椅调节、灯光
7、照明控制等明控制等nLINnCANB10125状态系统状态系统电子仪表、驾驶信息、故障诊电子仪表、驾驶信息、故障诊断、安全气囊、自动空调等断、安全气囊、自动空调等nJ1850nVANnCANC1251000实时控制系统实时控制系统发动机控制、变速控制、发动机控制、变速控制、ABS、悬架控制、转向控制等、悬架控制、转向控制等nCAND1000多媒体系统多媒体系统nMOSTnFlexRaynD2BnIEEE139416CAN基本原理基本原理n汽车总线v汽车总线的应用17CAN基本原理基本原理nCAN标准vCAN与OSI参考模型p LLC,Logical Link Control逻辑链路控制逻辑链路
8、控制p MAC,Medium Access Control媒介访问控制媒介访问控制p PLS,Physical Signaling Sublayer物理信令子层物理信令子层p PMA,Physical Medium Attachment物理介质连接物理介质连接p MDI,Medium Dependent Interface介质相关接口介质相关接口lCAL,CANopen(CiA)lDeviceNet(ODVA)lSDS(Honeywell)lNMEA-2000(NMEA)lJ1939(SAE)汽车和工业自汽车和工业自动化领域广泛动化领域广泛应用应用18CAN基本原理基本原理nCAN标准vCAN
9、2.0版本q2.0A将将29位位ID视为错误视为错误q2.0B被动被动忽略忽略29位位ID的报文的报文q2.0B主动主动可处理可处理11位和位和29位两种位两种ID的报文的报文19CAN基本原理基本原理nCAN标准vISO11898pISO 11898-1:2003Road vehicles-Controller area network(CAN)-Part 1:Data link layer and physical signallingpISO 11898-2:2003Road vehicles-Controller area network(CAN)-Part 2:High-speed
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