can总线技术(CAN总线技术在传统燃油汽车上的应用)

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什么是CAN总线?

我们在了解汽车结构时常常接触到can总线这个名词,在工程实际中can总线是对汽车中标准的串行数据传输系统的习惯叫法。CAN的英文全称是:Controller Area Network,意思是区域网络控制器,最早是用于智能化住宅小区的信息传输,总线则源自计算机,因为其功能和计算机中的“BUS”类似。

现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多,如发动机电控系统、 自动变速器控制系统、防抱死制动系统(ABS)、自动巡航系统(ACC)和车载多媒体系统等,这些系统之间。系统和汽车的显示仪表之间,系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换,如此巨大的数据交换量,如仍然采用传统数据交换的方法,即用导线进行点对点的连接的传输方式将是难以想象的,据统计,如采用普通线索,一个中级轿车就需要线索插头300个左右,插针总数将达到2000个左右,线索总长超过1. 6Km,不但装配复杂而且故障率会很高。因此,用串行数据传输系统取而代之就成为必然的选择。

数据在串联总线上可以一个接一个的传送,所有参加can总线的分系统都可以通过其控制单元上的can总线接口进行数据的发送和接收,can总线是一个多路传输系统,当某一单元出现故障时不会影响其他单元的工作,can总线对不同数据的传输速率不一样,对发动机电控系统和ABS等实时控制用数据实施高速传输,速率为1 25K波特--–1M波特,对车身调节系统(如空调)的数据实施低速传输,传输速率在1 0—1 25K波特,其他如多媒体系统和诊断系统则为中速传输,速率在两者之间,这样的区分提高了总线的传输效率。

数据总线如何能实现多路传输的呢?原来数据总线有三部分组成:1)数据传输线,2)地址传输线,3)发送单元和接收单元之间的传送控制线。数据按CPU的指令以一定的模式传输到指定的地址,而传输模式是由软件控制的。

汽车上CAN是什么?

Can-Bus总线技术是“控制器局域网总线技术”的简称,它具有极强的抗干扰和纠错能力,最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。通过遍布车身的传感器,汽车的各种行驶数据会被发送到“总线”上,这些数据不会指定唯一的接收者,凡是需要这些数据的接收端都可以从“总线”上读取需要的信息。CAN总线是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。CAN协议采用通信数据块进行编码,取代了传统的站地址编码,使网络内的节点数在理论上不受限制。由于CAN总线具有较强的纠错能力、支持差分收发,因而适合高干扰环境,并具有较远的传输距。Can总线的传输数据非常快,可以达到每秒传输32bytes有效数据,这样可以有效保证数据的实效性和准确性。传统的轿车在机舱和车身内需要埋设大量线束以传递传感器采集的信号,而Can-Bus总线技术的应用可以大量减少车体内线束的数量,线束的减少则降低了故障发生的可能性。

汽车CAN总线是什么意思

给你讲讲什么是CAN总线

CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

现在,CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。

CAN属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性:

首先,CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差;

其次,CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。而且,CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低系统开发难度,缩短了开发周期,这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。

另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要原因。

CAN 即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。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。由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(美洲豹)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。同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、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发展。CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有: SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

如何进行汽车 CAN 总线开发?

首先,请看这份恒润工程师写的论文《CAN总线系统测试技术》。

里面基本描述了CAN总线开发的流程,但主要侧重于CAN总线的测试,不过也能让你有所了解。

根据你的描述,假设你的要求是:能够基于某嵌入式平台(最好该平台在汽车ECU开发中被广泛使用),根据给定的通信协议(一般由通信矩阵描述),编写CAN接口代码,并能通过相关设备进行简单测试。

推荐的学习步骤为:

1. 了解CAN基本知识

可以通过这个ppt,恒润的东西还是不错的。

CAN基础_百度文库

2. 直观的了解CAN

这需要你购买或借用CAN总线检测设备,档次差很多。如果是你自己想玩,可以买个周立功的USB转CAN,淘宝也就几百块钱。如果是课题组采购,可以买个Kvaser的USBCAN,几千块吧。大致这个样子。

要是土豪的话,可以买Vector的VN1600,这个就好几万了。以上三种我都用过。一定要买双通道,然后一个口发,一个口接,可以自己接延长线通过示波器看信号了。尝试修改报文ID,数据,波特率等等,看示波器的变化,对理解第一部分的内容很有帮助

3. 选择嵌入式平台,学习CAN接口的编程

飞思卡尔MC9S08DZ60MLH 8位汽车级CAN总线 开发板 学习板超

可以选择这个小板子练习一下,程序的写法都是差不多的。然后和第二部分的总线检测设备连在一起进行测试。

这一步需要详细了解信号转换的知识,特别是Big Endian和Little Endian的区别,factor和offset的作用,如何置1或置0,可以参考DBC_File_Format_DocumentaTIon_百度文库,很详细,看完就懂了。

4. 如果有兴趣,可以看看J1939协议(用于商用车)或者CANOpen协议(用于现场控制,很多电机控制器使用)或者ISO 15031-5(用于OBD诊断)。

最后,希望你在了解CAN以后,不要花过多的精力在底层上,基本都是体力劳动。体现价值的还得是上层。请看看一汽技术中心的相关招聘要求:

工作职责

1.设计新能源汽车网络拓扑和制定网络技术需求;

2.制定新能源汽车网络通信需求、网络通信矩阵和网络数据库;

3.设计和开发新能源汽车网络通信协议仿真试验、网络通信规范、网络线束规范;

4.设计新能源汽车网关控制器及具有相同网络通信功能的接口控制器产品定义与技术规范;

5.负责新能源汽车电子电气开发过程中的问题解决,配合生产和售后服务。来源:知乎 作者:Wang Yu

CAN的基本组成?

CAN由每个ECU内部的CAN控制器和收发器、每个ECU外部连接的两条CAN总线和整个系统中的两个终端组成。

  • 评论列表:
  •  柔侣原野
     发布于 2022-06-01 02:05:21  回复该评论
  • ,通信方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差;其次,CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电
  •  莣萳折奉
     发布于 2022-06-01 01:43:59  回复该评论
  • 淘宝也就几百块钱。如果是课题组采购,可以买个Kvaser的USBCAN,几千块吧。大致这个样子。要是土豪的话,可以买Vector的VN1600,这个就好几万了。以上三种我都用过。一定要买双通道,然后一个口发,一个口接,可以自己接延长线通过示波器看信号了。尝试修改报文ID,数
  •  晴枙橘寄
     发布于 2022-05-31 17:59:43  回复该评论
  • CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要原因。CAN 即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数

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