简介汽车CAN-BUS总线控制系统

科ｉ技Ｊ论｛坛　岳丽　科　赢　简介汽车ＣＡＮ—ＢＵＳ总线控制系统　（甘肃交通职业技术学院，甘肃兰州７３００７０）　摘要：结合实际，针对汽车ＣＡＮ—ＢＵＳ总线控制系统进行了论述。　关键词：汽车；ＣＡＮ—ＢＵＳ总线控制系统：结构　现代中高级轿车上采用了十几个甚至二　ＤＶ　十几个电控单元，而每一个电控单元都需要与　相关的多种传感器和执行器发生通讯，并且各　种电控单元间也需要进行信息交换。如果每项　数　信息都要通过各自独立的数据线进行传递，则　整个电控系统需要大量的线和接件，增加了系　统的诊断难度和车重量，同时也增加了成本。　德国ＢＯＳＣｈ公司开发出了应用于汽车上的　ＳＶ　ＣＡＮ数据总线系统，利用两条数据传输线实现　图１　ＣＡＮ数据总线的组成　图２　ＣＡＮ数据传输线（双绞线）　各电控单元间的信息传递。迄今为止，大众、奔　驰、宝马、通用、凌志和菲亚特等汽车公司都相　控倒单元ｌ　控制革　妇　控锄单元３控倒单蠢珥　继采用了该系统，我国的宝来、奥迪和帕萨特　等车型也已使用该系统。　接受散据｛＾　，　ｌ挺　Ｉ　ｎ　｝　　／　／　ｌＩ接受数Ｉ譬１人　／　１　ＣＡＮ数据总线的组成与结构　椅矗敷蛔ｌ　　ｌ｝ｌｌ　ｌ捡蠢数据ｌｎ　Ｉ检童敦据ｌＩｌ　ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）即控制器局　接收敷搬ｌ、　／　震避救撅Ｉ　Ｖ　／　ｌ接收数据ｉ　Ｕ　／　Ｉ接收数舔ｌ　ｌｌ　／　域网，该总线由１个控制器、１个收发器、２个数　据传输终端和２条数据传输线组成，如图１。　１．１　ＣＡＮ控制器和ＣＡＮ收发器　・　每一个电控单元中均设有一个ＣＡＮ控制　一～　器和一个ＣＡＮ收发器。ＣＡＮ控制器主要用来　、、厂　接收微处理器传来的信息，对这些信息进行处　理并传给ＣＡＮ收发器，同时，ＣＡＮ控制器也接　收由ＣＡＮ收发器传来的数据，对这些数据进　行处理，并传给电控单元中的微处理器。ＣＡＮ　敷据传　媛　收发器用接收ＣＡＮ控制器送来的数据并将其　图３数据的具体传输过程　发送到ＣＡＮ数据传输线上，同时接收ＣＡＮ数　据传输线上的数据并将其送给ＣＡＮ控制器。　系统中标识符是唯一的，不可能有两个站发　ＣＡＮ具有十分优越的特点：低成本、极高　１．２　ＣＡＮ数据传输终端　送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争　的总线利用率、很远的数据传输距离（长达ｌＯ　在ＣＡＮ数据传输线的数据发送和接收两　总线读取时，这种配置十分重要。ＣＡＮ总线的报　ｋｍ）、高速的数据传输速率（高达１　Ｍｂｉｔ／ｓ）、可根　端，都接有电阻器，用于防止数据在数据传输线　文发送和接收参见图３。当一个站要向其它站　据报文的ＩＤ决定接收或屏蔽该报文、可靠的错　终端被反射并以回声的形式返回，从而保证了　发送数据时，该站的ＣＰＵ将要发送的数据和自　误处理和检错机制、发送的信息遭到破坏后可　数据的正确传送。　己的标识符传送给本站的ＣＡＮ芯片，并处于准　自动重发、节点在错误严重的情况下具有自动　１．３数据传输线　备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文　退出总线的功能、报文不包含源地址或目标地　数据传输线是用以传输数据的双向数据　状态。ＣＡＮ芯片将数据根据协议组织成一定的　址、仅用标志符来指示功能信息以及优先级信　线。汽车上ＣＡＮ数据传输线大都是双绞线，这　报文格式发出，这时网上的其它站处于接收状　息等。ＣＳＭＡ／ＣＤ是“载波侦听多路访问，冲突　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｈｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｌ—　两条信号线，被称为“ＣＡＮ—Ｈ”，和“ＣＡＮ—Ｌ”，　态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进　检测”（这种结构使系统能够同时读写。为了防止数据　行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确　ｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔ）的缩写。利用ＣＳＭＡ访问总线。可对　传送时的干扰，两条数据传输线缠绕在一起如　定是否接受它。　总线上信号进行检测，只有当总线处于空闲状　图２。同时这两条线的电位相反，如果一根数据　３车载网络系统通信　态时，才允许发送。利用这种方法，可以允许多　ＣＡＮ总线规范己被ＩＳＯ制定为国际标准　线上的电压大约为Ｏｖ，那么另一根线上的电压　个节点挂接到同一网络上。当检测到一个冲突　就大约为５ｖ。这样，两根线的总电压保持一个　ＩＳＯ１　１８９８，是国际上应用最广泛的现场总线之　位时，所有节点重新回到监听总线状态，直到该　最初，ＣＡＮ被设计作为汽车环境中的微控　冲突时间过后，才开始发送。在总线超载的情况　常数，而且所产生的电磁效应也会由于极性相　反而互相抵消，使向外辐射时保持中性无辐　制器通讯，在车载电子控制装置、ＥＣＵ之间交　下，这种技术可能会造成发送信号经过许多延　换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机　迟。为了避免发送延时，可利用ＣＳＭＡ／ＣＤ方式　射。　２　ＣＡＮ数据总线的数据传输　管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干　访问总线。当总线上有两个节点同时进行发送　　数据总线的数据传输像一个电话会议。一　系统中，均嵌人ＣＡＮ控制装置。时，必须通过无损的逐位仲裁方法来使有最高　个电话用户电控单元将数据“讲人”网络中，　ＣＡＮ通讯协议主要描述设备之间的信息　优先权的的报文优先发送。在ＣＡＮ总线上发送　其他用户通过网络“接收”。当ＣＡＮ总线上的　传递方式。ＣＡＮ总线层的定义与开放系统互连　的每一条报文都具有唯一的一个ｌ１位或２９位　０ｓＩ）一致。每一层与另一设备上相同的那　数字的ＩＤ。ＣＡＮ总线状态取决于二进制数０而　个节点（站）发送数据时，它以报文形式广播给　模型（网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是　层通讯。实际的通讯发生在每一设备上相邻　不是１，所以ＩＤ号越小，则该报文拥有越高的　否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开　的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质　优先权。因此一个为全０标志符的报文具有总　头的１１位字符为标识符，而扩展格式ＣＡＮ的　互连。ＣＡＮ总线规范定义了模型的最下面两　线上的最高级优先权。　标志符长度可达２９位。定义了报文的优先级，　层：数据链路层和物理层。应用层协议可以由　这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同　ＣＡＮ用户定义成适合工业领域的任何方案。　责任编辑：胡明月　｝　。＼　一一。一一一９一