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1、總線技術及應用CAN數(shù)據(jù)總線（CANBUS）第4講CAN通信技術概述CAN(ControllerAreaNetwork)即控制器局域網(wǎng)絡。由于其高性能、高可靠性、及獨特的設計，CAN越來越受到人們的重視。國外已有許多大公司的產(chǎn)品采用了這一技術。CAN最初是由德國的BOSCH公司為汽車監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設計的?，F(xiàn)代汽車越來越多地采用電子裝置控制，如發(fā)動機的定時、注油控制，加速、剎車控制(ASC)及復雜的抗鎖定剎車系統(tǒng)(ABS)等。由于這些控制需檢測及交換大量數(shù)據(jù)，采用硬接信號線的方式不但煩瑣、昂貴，而且難以解決問題，
2、采用CAN總線上述問題便得到很好地解決。1993年CAN成為國際標準ISO11898(高速應用)和ISO11519（低速應用）。CAN的規(guī)范從CAN1.2規(guī)范(標準格式)發(fā)展為兼容CAN1.2規(guī)范的CAN2.0規(guī)范(CAN2.0A為標準格式，CAN2.0B為擴展格式)，目前應用的CAN器件大多符合CAN2.0規(guī)范。CAN總線特點CAN總線是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，其通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。CAN總線特點
3、如下：（1）可以多主方式工作，網(wǎng)絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動地向網(wǎng)絡上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。（2）網(wǎng)絡上的節(jié)點（信息）可分成不同的優(yōu)先級,可以滿足不同的實時要求。（3）采用非破壞性位仲裁總線結構機制，當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。（4）可以點對點、一點對多點（成組）及全局廣播幾種傳送方式接收數(shù)據(jù)。（5）直接通信距離最遠可達10km（速率5Kbps以下）。（6）通信速率最高可達1MB/s（此時距離最長40m
4、）。（7）節(jié)點數(shù)實際可達110個。（8）采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個。（9）每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，數(shù)據(jù)出錯率極低。（10）通信介質(zhì)可采用雙絞線，同軸電纜和光導纖維，一般采用廉價的雙絞線即可，無特殊要求。（11）?節(jié)點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上的其他操作不受影響。CAN的發(fā)展背景及其應用情況CAN的起源現(xiàn)代社會對汽車的要求不斷提高，這些要求包括：極高的主動安全性和被動安全性；乘坐的舒適性；駕駛與使用的便捷和人性化；尤其是低排放和低油耗的要求等
5、。在汽車設計中運用微處理器及其電控技術是滿足這些要求的最好方法，而且已經(jīng)得到了廣泛的運用。目前這些系統(tǒng)有：ABS（防抱系統(tǒng)）、EBD（制動力分配系統(tǒng)）、EMS（發(fā)動機管理系統(tǒng)）、多功能數(shù)字化儀表、主動懸架、導航系統(tǒng)、電子防盜系統(tǒng)、自動空調(diào)和自動CD機等。汽車電子技術發(fā)展的特點：汽車電子控制技術從單一的控制逐步發(fā)展到綜合控制，如點火時刻、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)。電子技術從發(fā)動機控制擴展到汽車的各個組成部分，如制動防抱死系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。從汽車本身到融入外部社會環(huán)境?，F(xiàn)代汽車電子技術的分類：
6、單獨控制系統(tǒng)：由一個電子控制單元（ECU）控制一個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)，如發(fā)動機控制系統(tǒng)、自動變速器等。集中控制系統(tǒng)：由一個電子控制單元（ECU）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)。如汽車底盤控制系統(tǒng)?？刂破骶钟蚓W(wǎng)絡系統(tǒng)（CAN總線系統(tǒng)）：由多個電子控制單元（ECU）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)，各控制單元（ECU）的共用信息通過總線互相傳遞。帶有中央控制單元的車帶有三個中央控制單元的車帶有三個中央控制單元和總線系統(tǒng)的車帶有三個中央控制單元的CAN驅(qū)動網(wǎng)絡車用網(wǎng)絡發(fā)展原因電子技術發(fā)展----線束增加線
7、控系統(tǒng)（X-BY-WIRE）計算機網(wǎng)絡的廣泛應用智能交通系統(tǒng)的應用汽車發(fā)展帶來的問題（1）汽車電子技術的發(fā)展?汽車上電子裝置越來越多?汽車的整體布置空間縮?。?）傳統(tǒng)電器設備多為點到點通信?導致了龐大的線束（3）大量的連接器導致可靠性降低。粗大的線束與汽車中有限的可用空間之間的矛盾越來越尖銳，電纜的體積、可靠性和重量成為越來越突出的問題，而且也成為汽車輕量化和進一步電子化的最大障礙，汽車的制造和安裝也變得非常困難。（4）存在冗余的傳感器。Volvo汽車近三十年來線束增長的情況車用網(wǎng)絡：通過總線將汽車上的各種電子裝
8、置與設備連成一個網(wǎng)絡，實現(xiàn)相互之間的信息共享，既減少了線束，又可更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個系統(tǒng)，使汽車性能達到最佳。汽車網(wǎng)絡化的優(yōu)點布線簡單，設計簡化，節(jié)約銅材，降低成本?？煽啃蕴岣?，可維護性大為提高實現(xiàn)信息共享，提高汽車性能滿足現(xiàn)代汽車電子設備種類功能越來越多的要求總之，使用汽車網(wǎng)絡不僅可以減少線束，而且能夠提高各控制系統(tǒng)的運行可靠性，減少冗余的傳感器及相應的軟硬件配置
