can总线第三章 can--总线技术原理

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1、汽车总线应用技术第三章CAN--总线技术原理本章主要内容CAN总线原理与应用什么是CANCAN总线的发展历程汽车行业应用情况CAN工作原理CAN结构与报文CAN功能实例分析TTCAN简介www.huat.edu.cn3.1什么是CAN?灯光座椅安全气囊车窗门锁仪表空调发动机控制主动悬架制动防抱死变速箱控制现代汽车往往使用大量电子设备来控制其正常行驶。这些设备之间需要进行大量的数据交换，当控制系统变得复杂时,交换数据的信号线连接将变得更复杂,同时费用将提高。3.1什么是CAN?灯光座椅安全气囊车窗门锁仪表空调发动机控制主动悬架制

2、动防抱死变速箱控制CANCANCANCANCANCANCANCANCANCANCANCAN高速低速BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发了一种串行数据通信协议-CAN总线。什么是CAN:ControllerAreaNetwork（控制器局域网），是ISO国际标准化的串行通信协议;是国际上应用最广泛的现场总线之一;它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维;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，它在汽车领域上的应用最为广泛，世界上一

3、些著名的汽车制造厂商，如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、volkswagen(大众)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。最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯,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;由于CAN总线的特点，其应用范围目前已不仅局限于汽车行业，已经在自动控制、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中得到了广泛应用3.1什么是CAN?20世纪80年代，Bosch的工程人员开始研究用于汽车的

4、串行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。参加研究的还有Mercedes-Benz公司、Intel公司，还有德国两所大学的教授。1986年，Bosch在SAE（汽车工程人员协会）大会上提出了CAN1987年，INTEL就推出了第一片CAN控制芯片—82526；随后Philips半导体推出了82C200。1993年，CAN的国际标准ISO11898公布从此CAN协议被广泛的用于各类自动化控制领域。3.2CAN总线的发展历程1992年，CIA（CANinAutomation）用户组织成立，之后制定了第一个C

5、AN应用层“CAL”。1994年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。1999年一年就有近6千万个CAN控制器投入使用；2000年销售1亿多CAN的芯片；2001年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个。2003年Maybach(迈巴赫（奔驰公司超豪华车）)发布带76个ECU的新车型2004年VW发布带35个ECU的Golf汽车未来，部分CAN的网络将给FlexRay取代，但是CAN在未来还将是流行的标准网络协议。3.2CAN总线

6、的发展历程基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种：DeviceNet（适合于工厂底层自动化）和CANopen（适合于机械控制的嵌入式应用）。任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会（ODVA）获得DeviceNet规范。购买者将得到无限制的、真正免费的开发DeviceNet产品的授权。DeviceNet自2002年被确立为中国国家标准以来，已在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山等各个行业得到成功应用，其低成本和高可靠性已经得到广泛认同。3.2CAN总线的发展历程3.2CAN总线的发展历程国外200

7、4年以来，新车型几乎100%使用CAN总线，所有车型平均使用率超过90%。欧洲汽车制造商：动力系统的通信采用基于CAN的、传输速率在125kb/s~1Mb/s的ISO11898-1、ISO11898-2；车身网络采用基于CAN的多路系统，速率小于125kb/s的ISO11898-3的低速容错收发器；ISO11898-4对于时间触发通信规则TTCAN的规则可满足X-by-Wire系统。车载多媒体网络采用IDC-C(IntelligentDataBus-CAN),基于CAN的汽车网络基于CAN的汽车网络CAN在汽车中各系统的应用情

8、况CAN数据总线是控制单元间的一种数据传递形式。它连接各个控制单元形成一个完整的系统。一个控制单元从整个系统中获得的信息越多，那么它协调其身的功能会更好。下图是CAN总线在汽车中动力系统与舒适系统的示意。动力系统和车身系统主要通过CAN网络连接的控制单元。动力系统部分主要连接