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第十五章CAN BUS网络原理 一 CAN的概念CAN 全称为 ControllerAreaNetwork 三个英文单词的第一个字母 即电脑控制器局域网 是国际上应用最广泛的现场总线之一 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 比如 发动机管理系统 变速箱控制器 仪表装备 电子主干系统中 均嵌入CAN控制装置 一个由CAN总线构成的单一网络中 理论上可以挂接无数个节点 实际应用中 节点数目受网络硬件的电气特性所限制 CAN可提供高达1Mbit s的数据传输速率 这使实时控制变得非常容易 另外 硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力 CAN是一种多主方式的串行通讯总线 基本设计规范要求有高的位速率 高抗电磁干扰性 而且能够检测出产生的任何错误 当信号传输距离达到10km时 CAN仍可提供高达50kbit s的数据传输速率 在国外 尤其是欧洲 CAN网络已被广泛地应用在汽车上 在国内也被逐渐应用 例如上海通用别克 广州本田 POLO 宝来 奥迪 派里奥等 二 汽车对通信网络的要求 在一个完善的汽车电子控制系统中 许多动态信息必须与车速同步 为了满足各个子系统的实时性要求 减少数据线 有必要对汽车公共数据进行共享 如发动机转速 车轮转速 节气门位置 挡位信息等 但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的 这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式 且本身具有极高的通信速率 CAN现场总线正是满足这些要求而设计的 典型数据允许时间如表15 1所示 三 CAN总线的分类由于汽车各个系统对数据的传输速度不同 汽车上常用的CAN总线分为两大类 CAN BUS总线和LIN BUS总线 CAN BUS总线用于对数据速度传输和带宽要求较高的场合 如发动机ECU和ABS系统的ECU等 1 数据传输速度高 最高可达到1Mbit s 2 由CAN组成的网络中可以在理论上挂接无数个接点 3 硬件的错误鉴定性大大增强数据的抗干扰性 4 很远的传输距离 可达10km 5 接点在有严重故障的情况下可自动退出总线的功能 LIN BUS总线用于对数据速度传输要求较底的场合 为现有汽车网络 例如CAN总线 提供辅助功能 因此LIN总线是一种辅助的总线网络在不需要CAN总线的带宽
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