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1、9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 1,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 2,Controller Area Network ( CAN ),9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 3,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 4,
2、CAN,上图的上半部分是控制模块传统的通讯方式。控制模块之间的通讯用了8根导线，每根导线对应一个类型的信息。每个信息传递的导体不同，方向也不相同：电压不同频率不同这样就会有电磁干扰的可能性。下半部分就是现在大部分车用的复合通讯。用简单的话说，复合就是在一根导线上可以同时传递两个或更多的信息，且信息可以双向传递。控制模块之间用数据语言传递信息(不同的0,1组合)好处有：不需要太多的导线可传递大量的数据,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 5,CAN,模块之间的通讯需与标准系统/协议相符(CAN)。另外，每
3、个模块有一个CAN控制器，用它来控制信息的传递。通讯就靠两根普通的扭在一起的铜线传递，也就是我们所说的CAN H 和CAN L。相同的信息在两个导线上同时传递，虽然1代表CAN H的高电压及CAN L的低电压。这样的好处有：系统的各功能更加可靠。即使有一个导线开路，仍可传递数据两导线之间的平均电压是恒定的。这样电流也是恒定的，导线周围的磁场几乎不变化，也就没有电磁的干扰。一般CAN 线的始端和终端各有1个电阻，这是高速CAN的要求，速度大于125Kbps。电阻的阻值为120,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Sl
4、ide 6,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 7,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 8,CAN,上图是传统的电气系统与网络的比较。上半部分是传统的尾灯和灯泡故障警告电路，下半部分是相应功能的网络系统。传统系统：传统系统细分为一些支路，每个支路对应一个功能。电路的电流由开关或继电器控制这样，当系统引入一个新功能时，需要一些接头、开关、继电器等网络：网络包含一些电子模块。上图所示的是Central
5、 Electronic Module,Rear Electronic Module和Driver Information Module每个模块都有微处理器，也包含继电器和保险丝。模块连接电源和搭铁引入一个新功能时，也可节省很多成本,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 9,CAN,网络的工作过程：当开关动作时，CEM的一个脚搭铁。CEM认为要开启尾灯CEM发送开启尾灯的信号到REM。REM接到此信号，促动继电器，开启尾灯REM通过测量灯泡的电流来监测灯泡的功能。如果灯泡损坏，REM发送一个信号到DIM点灯
6、Bulb Failure警告灯,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 10,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 11,CAN,模块内微处理器的计算和模块间的通讯都是以计算机语言进行的，换句话说，用1和0。1-高位，0-低位有些传感器的输入信号是模拟信号。在用于计算之前，需将模拟信号转换为数字形式 模拟信号的电压是变化的 数字信号的电压是固定的，通常是两个(一个高，一个低) 模拟信号到数字信号的转换(A/D)
7、 转换方式依信号类型的不同而不同如果信号是变化的直流电压，比如温度传感器，在模数(A/D)转换器内转换。而如果是交流信号，比如曲轴转速传感器，通常需用施密特触发器转换 下面我们以曲轴转速传感器为例说明一下飞轮40个齿，以4500轩RPM的速度旋转，产生的交流电压的频率是18000脉冲/分钟，即3000HZ(脉冲/秒),9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 12,CAN,施密特触发器将交流信号转换成方波信号，信号的频率仍然是3000HZ。将3000转换成二进制的信号3000=1x211+0x210+1x29
8、+1x28+1x27+0x26+1x25+1x24+1x23+0x22+0x21+0x20=101110111000=BB8 Bit与byte的区别？,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 13,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 14,CAN,数字信号数字信号1和0以两个不同的电压传递。虽然电压值依系统不同而不同，最常用的是5V和0V。为了区分1和0，有一个抑制区。在这个区域内，电压不平展模块以一定的时间
9、间隔或固定频率读取电压，比如166MHz。也就是所说的时钟频率，它是由模块内的时钟控制的。为了读取准确，每个信息的第一位将时钟清零(同步) 通讯类型(模块内不同零件之间或系统不同单元之间的相互通讯)并联通讯信息通过各自的收发器同时发送串联通讯信息通过共同的收发器按顺序发送，也就是所说的信息链。,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 15,CAN,它包括：开始字节来表示将要传递信息数据结束字节来表示信息完毕串联通讯的传递速度比并联通讯的速度慢，只能用在信息量少的模块之间 复合通讯串联通讯的模块连到同一个收发
10、器，再与别的并联复合通讯的好处：与并联通讯相比，用的导线较少可以通过网关转换，让所有的模块都可以读取通讯由CAN控制器控制，以减轻收发器的负载 用于高速BUS,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 16,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 17,CAN,CAN概述 CAN是一个标准的复合通讯系统 通过两根扭在一起的导线进行通讯 信息通过两根导线同时传递，只是电压不同而已(0=2.5V CAN H和CAN L
11、； 1=4V CAN H和1V CAN L) 两根线的平均电压恒定(2.5V)，减少电磁干扰 特殊情况下，即使一根线开路，信息仍可传递 CAN信息 开始字节/识别器描述信息的优先级 数据 求和校验确定信息已被正确接收 结束字节表示信息结束 一个完整的CAN信息就是一个帧,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 18,CAN,16,8,15,7,14,6,13,5,12,4,11,3,10,2,9,1,MS CAN YW/YU,HS CAN YB/YN,2.34V,2.33V,2.69V,2.65V,60,6
12、0,B+,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 19,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 20,CAN,在一个网络中，如果几个模块同时发送信息，就会引起冲突。比如，驾驶员踩刹车的同时，有人动空调或电动车窗。因此信息必须按优先级传输，以确保可靠操作。另外，各信息等候的时间在合理，不能让驾驶员感觉得到优先级用一些零表示。数越多，优先级越高,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003.
13、Presenter / File name,Slide 21,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 22,CAN,要使信息让所有的模块都能认得懂，使用相同的语言发信号。还要采用相同的协议 通讯协议通讯协议是一套规则，决定如何通讯协议细分：使用的语言用的符号的含义信息的编写，如何发送和解译信息传送的速度,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 23,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rove
14、r 2003. Presenter / File name,Slide 24,CAN,结构设定CAN编程时，需对结构进行设定。即：整个系统有多少个模块哪个模块都是做什么用的包含哪些功能模块要接收和发送哪些信息变化的值储存在哪里 在安装附件之后，或更换模块时，需要重新设定 传递速度 数字数据传递速度是以bps来定义的,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 25,CAN,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 26,CAN
15、,上一张图片可以分为两部分 一部分是高速CAN，速率是250Kbps,用于需快速传递信息的模块，比如ECM，ABS和TCM(变速箱) 另一部分是低速CAN，速率是125Kbps，用于不依赖时间的模块，比如电动窗高速CAN与低速CAN的数据要实现共享，须有一个网关来转换所有的模块按优先级在网络上发送信息。因此，所有的模块都可以获取发布的信息。模块接收、使用对自己控制有用的信号，忽略没用的信号比如，ECM按优先级发出3个信号-RPM，水温和喷油量TCM接收RPM和喷油量来选择合适的档位和换档点CEM接收3个信号，转换速率DIM也接收3个信号，计算RPM，水温和随车电脑的显示值别的模块将忽略信号,9
16、/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 27,L319 BUS,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 28,L319 BUS,各BUS的速率如下：,9/7/2018 10:27 AM, Land Rover 2003. Presenter / File name,Slide 29,Data Bus Systems,High Speed & Medium Speed Controller Area Networks (CA
17、N): ECUs connected by the CAN bus transmit data every few milliseconds to provide continuous information on their current status. Media Oriented System Transport (MOST) The MOST bus is a fibre optic cable, arranged in a ring, used to transmit audio and data around the entertainment and information s
18、ystem. Gigabit Video Interface (GVIF) A Sony proprietary device used in LR3 solely to transmit video from the navigation computer to the touch screen. Local Interconnect (LIN) bus and Security Local Interconnect (SLIN) bus Low speed event driven systems used by other vehicle equipment (e.g. rain sensors, sunroof control module, memory seats, etc),
