汽车can总线介绍及案例分析

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1、汽车CAN总线介绍及案例分析　　随着汽车行业内竞争白热化时期的到来以及现代汽车工业技术水平的发展和革新，汽车制造厂商对于车载电脑控制网络提出了安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的高要求，各种各样的电子控制系统被开发。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产业的CAN通信协议。　　CAN是控制器局域网络（ControllerAreaNetwork，CAN）的简称，是由研

2、发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO11898）。是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误自检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和电磁辐射强、振动强度大的工业环境中。　　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。基于CAN总线设计的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：　

3、　网络各节点之间的数据通信实时性强7　　首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权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。　　缩短了开发周期　　CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CAN-H和CAN-L与物理总线相连，而CAN-H端的状态只能是高电平或悬浮状态，CAN-L端只能是低电平或悬浮

4、状态。这就保证当系统有错误，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。　　已形成国际标准的现场总线　　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CAN总线应用于众多领域

5、，具有强劲的市场竞争力的重要原因。　　最有前途的现场总线之一　　CAN7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VOLKSWAGEN（大众）BENZ（奔驰）、BMW（宝马）、PORSCHE（保时捷）、ROLLS-ROYCE（劳斯莱斯）、JAGUAR（捷豹）和VOLVO（沃尔沃）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，

6、由于CAN总线本身的特点，其应用范围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：SAEJ1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA2000等。　　虽然CAN总线系统具有较强的稳定性、自检测性、并能保证信息高效安全传递，但CAN总线的线路故障或节点故障仍会导致总线系统瘫痪，导致车辆功能缺失。以下提供两则故障案例作为参考：　　故障

7、现象：　　该车曾在其他修理厂清洗过节气门、进行基本设定后无法启动发动机，之后偶尔可以启动，但几率较低。　　故障诊断过程：7　　首先进行问诊，客户描述该车此前曾对音响进行过喇叭改装并刷新了发动机控制单元，第1次来我站维修。对问诊情况加以总结：此车在其他修理厂清洗过节气门、进行基本设定后无法启动发动机；刷新过发动机电脑；改装过音响。前两项和此次故障的出现有较大关联，最后一项从表面上看基本上和此故障关联不大。　　接下来使用VAS5052A检查故障码，读出故障码如下：　　很明显可以看出，这是一例和动力总线有关的故障。　　高尔夫A4车型是较早采用传动总线的大众车型。

8、　　由于该故障车多个控制单元内均出现总线类的故障码，如果采用传统的