《车载网络系统CAN BUS基础》由会员分享,可在线阅读,更多相关《车载网络系统CAN BUS基础(30页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、车载网络数据传输系统(CAN)基础,丘崇德 2015年3月21,内容提要,随着汽车新技术的飞速发展,车辆动力、安全和舒适系统的不断完善,用于车辆中的电气设备越来越多。许多汽车上都采用了CAN数据总线传输技术,使车上的各个控制单元(电脑)都能进行数据交流,形成车载网络系统。,一、CAN系统概述,,一辆汽车不管有多少块电控单元,不管信息容量有多大,每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上,这两条导线就称作数据总线,亦称BUS线。整个网络则称CAN,CAN是Controller Area Network(控制器局域网络)的缩写,意思是控制单元通过网络传输交换数据。,1、什么是CAN系统,传统通
2、讯方式,CAN通讯方式,2、为什么要采用CAN系统,CAN:Controller Area Network(控制器局域网络),控制单元之间的信息传递,有几个信号就要有几条信号传输线。如果传递信号项目多还需要更多的信号传输线,这样会导致电控单元针脚数增加、线路复杂、故障率增多及维修困难。,CAN数据传输系统的优点是: (1)将传感器信号线减至最少,使更多的传感器信号进行高速数据传递。 (2)电控单元和电控单元插脚最小化应用,节省电控单元的有限空间。 (3)如果系统需要增加新的功能,仅需软件升级即可。 (4)各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测,如出现故障该电控单元会存储故障码。 (5
3、)CAN数据总线符合国际标准,以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。,3、CAN系统的优点,电子计算机网络用电子语言来说话,各电控单元必须使用和解读相同的电子语言,这种语言称“协议”。汽车CAN系统数据总线采用CAN协议传输数据,这个协议是由FORD、Internet与BOSCH公司共同开发的高速汽车通信协议。,4、什么是CAN协议,为避免通讯信号被干扰,CAN-H和CAN-L线相互缠绕在一起,构成一个封闭的数据传输通道,CAN-BUS两条线上的电位是相反的,如果一条线的电压是5V,另一条线就是0V,两条线的电压和总等于常值。通过该种办法,CAN总线得到保护而免受外界电磁场干扰,同时
4、CAN总线向外辐射也保持中性,即无辐射。,5、CAN系统的双数据线,Drivetrain CANHigh:橙/黑Low :橙/棕,Convenience CANHigh:橙/绿Low: 橙/棕,Infotainment CANHigh:橙/紫Low :橙/棕,CAN 数据传输总线,内容提要,铁轨:CAN BUS 火车:信息 乘客上下车:信息发送与接收,二、CAN系统的数据传输,CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议 一个电话用户(控制单元)将数据“讲入”网络中,其他用户通过网络“接听”这个数据 对这个数据感兴趣的用户就会利用数据,而其他用户则选择忽略,1、数据发送和接收,CAN系统中的所有
5、控制单元都能收到信息,并且每个都扮演识别器中的接收检验员,判断所收到的信息是否与相应的控制模块有关,如果有关,则采用;否则将被忽略。 每个控制单元都能传递和接收数据,但只是有选择性地读取需要的数据信息。,2、数据检验和接受,内容提要,三、CAN系统的数据传输终端,数据传输终端:实际是一个电阻器,作用是避免数据传输终了反射回来,产生反射波而使数据遭到破坏。,内容提要,四、CAN系统的数据线节点,CAN数据线由(CAN H) 和(CAN L)组成CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中,在特殊情况下,连接点(节点)也可能设在某个电控单元内部。,中央线束连接(星形接法),左侧A柱,舒适系统数
6、据总线(orange-green) 信息娱乐系统数据总线(orange-violet),驱动数据总线 (orange-black),右侧A柱,J234,G85,J217,J285,J104,J220,AUDI A4 CAN的数据线的节点,总线节点,内容提要,五、CAN系统的网关,网关采用独立的控制模块或借用其他控制模块(通常是仪表模块),网关系统的作用,相当于翻译转换器。由于不同系统CAN 总线的数据传输速率不同(动力CAN 500K/b,舒适CAN 100K/b)为了实现不同系统的数据交换,以及车辆与诊断仪器(自诊断K线的读取速率分别为 9600/10400 b的自诊断通讯,需要网关(Gat
7、e-way)系统进行数据转换。,作为诊断 gateway. 在不改变数据的情况下,将驱动总线、舒适总线、信息娱乐总线的诊断信息传递到K线。,作为数据 gateway 使连接在不同的数据总 线上的控制单元能够交换数据,网关系统的作用,POLO的诊断系统,内容提要,六、典型车型的CAN系统,,TEANA CAN系统 结构图,GM LAN 系统的组成,上海通用CAN系统结构图,(1)CAN总线 (5)变速器控制模块 (TCM) (2)截止电阻ECM和PIM内 (6)防抱死制动系统-牵引力控制系统(ABS-TCS)电子控 (3)动力系统接口模块(PIM) 制单元(ECU) (4)方向盘转角传感器 (7)发动机控制模块(ECM),1、动力系统接口模块PIM 2、方向盘转角传感器 3、变速器控制模块TCM 4、ABS-TCS控制模块 5、发动机控制模块ECM 6、车身控制模块BCM 7、安全气囊控制模块SDM 8、音响主机AHU 9、组合仪表 10、数据链路连接器,动力GM LAN,车身UART,THANK YOU!,