车载网络技术专题论文

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1、车载专网题班级：络论姓名：技文学号：术8CAN总线技术在汽车上的应用摘 要：介绍了CAN总线技术在汽车上的应用，以及CAN总线出现的故障及检测和维修方法。关键词：CAN总线；汽车；引言：就像汽车电子技术在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，现在数据CAN总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。随着电子、程控技术、集成电路及单片机在汽车上的应用，汽车的大多数部件控制由传统的机械控制逐步转变为现在的电子、程控控制，如电控燃油喷射发动机、自动变速器、电子转向和防盗系统等的控

2、制。技术的进步，控制精度的提高，这就使得汽车上的控制单元数目增加，控制单元数目增加后导致线束增多、电路复杂、质量大、成本高、故障多、维修困难，为了减少线束、减少成本、优化结构，必须采用一种线束少、信息传输快、可控性强的信息传递系统。因而，一种新型的信息传递技术CAN总线技术产生了。一、CAN总线技术的特点及优点 1.1、CAN总线技术的特点CAN作为一种多主总线，支持分布式实时控制的通讯网络，采用了许多新技术及独特的设计，具有可靠性、实时性和灵活性。其特点如下：CAN为多主方式工作，网络上任一点均

3、可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息，而不分主从，通讯方式灵活；CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的数据最多可在134μs内得到传输；CAN只需通过帧滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接受数据，无需专门“调度”；CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活；CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其它节点的操作不受影响。1.2、CAN总线技术的优点8硬件方案的软件化实现，简化了设计，降低了成本，且在数据更新增

4、加新信息时，只需软件升级即可，扩充性强；控制单元对所传输的信息进行实时检测，具有错误诊断能力和自动恢复能力，节省生产维护成本； CAN总线符合国际标准，因此可应用不同型号控制单元间的数据传输；数据共享减少了数据的重复处理，节省成本。如对于具有CAN总线接口的电喷发动机，其它电器可共享其提供的转速、水温、机油压力温度等，可省去额外的水温、油压、油温传感器。CAN通信程序流程图二、CAN技术及在汽车上的应用CAN全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网。CAN是国际上应

5、用最广泛的现场总线之一。它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来，形成一个完整的系统。在该系统中，各控制单元都以相同的规则进行数据传输交换和共享，称为数据传输协议。CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。8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。随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，使汽车电子系统形成一个复杂的大系统

6、，并且都集中在驾驶室控制。另外，随着近年来智能运输系统(ITS)的发展，以3G(GPS、GIS和GSM)为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。CAN总线正是为满足这些要求而设计的。 CAN总线主要有四部分组成：导线、控制器、收发器和终端电阻。其中导线为由两根普通铜导线绞在一起的双绞线。控制器的作用是对收到和发送的信号进行翻译。收发器负责接受和发送网络上共享的信息。电阻是阻止CAN总线信号产生变化电压的反射，当电阻出现故障，控制单元的信号无效。CAN被用

7、来作为汽车环境中微控制器之间的通信，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。一辆汽车不管有多少个电控单元，也不管信息容量有多大，每个电控单元都只需引出两条线共同接在节点上，这两条导线就称为数据总线,简称BUS。CAN总线上的每个节点（ECU）都有自己的地址，数据是由控制单元向CAN总线控制器提供，CAN收发器从CAN控制器处接收到数据，并将此数据转化为电信号发出至数据总线，控制单元从数据总线上接收数据，并将接收到的数据进行检验，看是否是此控制单元所需，如果接收到的数据是此控制

8、单元所需的，则被认可接收，反之将其忽略。从而完成数据传输。Canbus一般采用双绞线自身校验的结构，既可以防止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控制器输出的信号同时向两根通讯线发送，高低电平互为镜像。并且每一个控制器都增加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效应。由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，目前汽车CAN速率分别为500Kbit/m、100Kbit/m的高低速总线布置形式。500Kbit/m主要应用于驱动系统、诊断系