车载网络系统CAN BUS基础.ppt

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ControllerAreaNetwork(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,传统通讯方式,CAN通讯方式,2、为什么要采用CAN系统,CAN:ControllerAreaNetwork(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）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,DrivetrainCANHigh：橙/黑Low：橙/棕,ConvenienceCANHigh：橙/绿Low：橙/棕,InfotainmentCANHigh：橙/紫Low：橙/棕,CAN数据传输总线,内容提要,铁轨：CANBUS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(CANH)和(CANL)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,AUDIA4CAN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CAN500K/b，舒适CAN100K/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9600/10400b的自诊断通讯，需要网关（Gate-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,TEANACAN系统结构图,GMLAN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PIM2、方向盘转角传感器3、变