（美化）20CAN总线讲解

CAN总线

主讲人：利润哲《

汽车单片机应用技术》CAN-BUS概述CAN-BUS的由来(a)传统方式数据传送示意图(b)CAN数据总线数据传送示意图图7-10汽车数据传送方式CAN-BUS概述

图7-11CAN-bus数据传送实物简图CAN-BUS系统组成图7-12CAN-BUS系统组成CAN-BUS系统组成

CAN控制器

接受在控制单元中的微处理器中的数据处理数据并传给CAN收发器同时控制器接受收发器的数据，处理并传给微处理器

CAN收发器数据传输终端

安装在控制器内部，同时兼具接受和发送的功能，将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。

数据传输终端是一个电阻，防止数据在线端被反射，以回声的形式返回，影响数据的传输。CAN-BUS系统组成数据传输线图7-13双绞线的结构CAN-BUS系统组成

把不同速度的网络连接起来，实现数据传输。实现方式有硬件方式和软件方式。由于不同区域CAN-BUS总线的速率和识别代号不同，因此一个信号要从一个总线进入到另一个总线区域，必须把它的识别信号和速率进行改变，能够让另一个系统接受，这个任务由网关(Gateway)来完成。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级在驱动系统是非常高，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级，因为它在舒适系统功能只是打开门和灯。网关CAN-BUS系统组成诊断总线图7-14诊断总线的结构诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换（如图7-14所示），它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。CAN-BUS系统组成

由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，因此最新版本的CAN总线系统人为设定为5个不同的区域，分别为驱动系统、舒适系统、信息系统、多功能仪表、诊断总线等5个局域网（如图7-16所示）。其速率分别为(Kbit/s)：驱动系统（由15号线激活）500舒适系统（由30号线激活）100信息系统（由30号线激活）100诊断系统（由30号线激活）500仪表系统（由15号线激活）100Lin总线20最大承载：1000图7-16CAN控制区域图

CAN总线的特点(1)CAN是到目前为止惟一具有国际标准且成本较低的现场总线。(2)CAN为多主方式工作。网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从，有极高的总线利用率。(3)在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，优先级高的数据最多可在134μs内得到传输。(4)CAN采用非破坏总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息出现冲突时，优先级低的节点会主动退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下，也不会出现网络瘫痪的情况。(5)CAN节点只需通过报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送／接收数据。(6)CAN的直接通信距离最远可达10km(速率5kb/s以下)；通信速率最高可达1Mb/s(此时通信距离最长为40m)。

CAN总线的特点(7)CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个。在CAN2.0A标准帧报文中标识符有11位，而在CAN2.0B扩展帧报文中标识符有29位，使节点的个数几乎不受限制。

(8)报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，使数据的出错率降低

(9)CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有极好的检错效果。(10)CAN的通信介质可选择双绞线、同轴电缆或光纤。选择十分灵活。（