《宝来总线原理》PPT课件

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1、宝来CAN数据传输系统原理与故障诊断制作：何庆伟2002年11月20日前言在新型汽车上装用的电控系统越来越多，各电控系统之间需要用很多信号线连接，联线过多会带来弊端，对策是采用计算机网络方法。宝来（Bora）轿车融汇了许多高新技术，在动力传动系统和舒适系统中装用了两套CAN数据传输系统。1.CAN数据传输系统概述1.1为什么采用数据总线我们知道，汽车每个电脑之间有许多信号需要传递，一个信号需要两条导线构成回路，虽然所有信号的对地端可以采用一条公共导线，但随着传递信号的增多会使两块电脑之间连接线的数量

2、越来越多，这样会带来电控单元针脚数增多、线路制作复杂、故障率增加、维修困难。1．2什么是数据总线一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每台电控单元都引出两条线共同接在两个节点上，这两条导线就称作数据总线。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往，现在是这些人乘坐公共汽车，公共汽车可以运输大量乘客，故数据总线亦称BUS线。1．3什么是CAN协议电子计算机网络用电子语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言，这种语言称“协议”，汽车电脑网络常见的传输协议有数种。宝来车装用波许公司

3、产品，数据总线采用CAN协议，这个协议是由福特、Internet、波许公司共同开发的高速汽车通信协议。CAN是ControllerAreaNetwork（控制单元区域网络）的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。1．4CAN数据传输系统优点数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是：a、将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递；b、电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间；c、如果系统需要增加新的功能，只需软件升级即可；d、各电控单元对所

4、连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码；e、CAN数据总线符合国际标准，便于一辆车上不同厂家生产的电控单元进行数据交换。2CAN数据传输系统构成及工作原理2.1CAN数据传输系统构成CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN控制器，一个CAN收发器；每块电脑外部连接了两条CAN数据总线。在系统中作为终端的两块电脑，其内部装有一个数据传递终端，有时数据传递终端也可以安装在电脑外部。2.2各部件功能a.CAN控制器作用是接收控制单元中微处理器发出的数据，处理数据并传给CAN收

5、发器。同时CAN控制器也接收收发器收到的数据，处理数据并传给微处理器。b.CAN收发器是一个发送器和接收器的组合，它将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据总线发送出去。同时，它接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。c.数据传递终端实际是一个电阻器，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。d.CAN数据总线用以传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收后进行计算。

6、为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起，见图2。两条线上的电位总是不等的，如果一条线的电压是5V，另一条线的电压就是0V，两条线的电压之和总等于5V，可以看成两条线朝一个方向合起来流过一个稳定的直流电流。通过该种办法CAN总线得到类似屏蔽护套线的保护作用，免遭外界电磁场干扰，CAN总线向外辐射也保持中性，即没有电磁场辐射。2.3数据传递过程例如：发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据，某电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系

7、统的其它电脑收发器均接收到此数据，但是要检查判断此数据是否是所需要的数据，如果不是将忽略掉。2.4数据内容CAN数据总线在极短的时间里完成一组数据传递，每组数据最多由108位组成，可以将其分为7部分，每一部分位数的多少由数据域的大小决定，见图3。“一位”是信息的最小单位，指此时的电路状态，在电子学中，“一位”只有“0”或“1”两个值，也就是说只有0伏或5伏两个状态。a.开始域（1位）——标志数据传输开始，此时CAN高位传输线为5伏电压，低位传输线为0伏电压。b.状态域（11位）——判断数据中的优先权，举

8、例说明：如果两个控制单元同时发送各自的数据，接收控制单元对较高优先权的发送控制单元优先接收。c.检查域（6位）——显示数据域中所包含的信息项目数，接收控制单元的接收器依据此项目数检查是否已经接收到所有传递过来的信息。d.数据域（最大64位）——是发送控制单元传递给接收控制单元的所有信息。e.安全域（16位）——发送控制单元检测传递数据中是否有错误。f.确认域（2位）——在确认域中，是由发送控制单元的发送器发出信号，通知接收控制单元的接收器，