汽车舒适与安全系统检修 课件1.1CAN总线1

汽车舒适与

安全系统检修OverhaulofautomotiveComfortandsafetysystemsCONTENTS目录01CAN总线的发展历史02CAN总线的工作原理03CAN总线的帧格式04CAN总线的物理层CAN总线的发展历史01CAN总线的发展历史汽车电控模块通信：点对点CAN总线的发展历史汽车电控系统数量越来越多

电控模块通信：网络CAN总线的发展历史CAN总线的优点◼节约成本，减轻车重❖节省整车线束，节省线束安装空间◼扩展新功能❖汽车分布式电子化趋势❖诊断功能◼高实时性❖传输速率最高可达1Mbit/s◼高可靠性❖错误漏检几率接近零CAN总线的工作原理02CAN总线的特点可以多主方式工作。网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。CAN总线系统上并联多个元件，如果某一控制单元出现故障，其余系统应尽可能保持原有功能，以便进行信息交换，保证汽车正常工作。CAN总线的工作原理CAN总线的特点网络上的节点（信息）可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。采用非破坏性位仲裁总线结构机制。当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。CAN总线的工作原理CAN总线的工作原理“线与”机制(0&&1=0)显性位能够覆盖隐性位通过ID进行仲裁➔ID值越小，报文优先级越高高优先级节点不损失时间STEP4CAN总线的工作原理非破坏性仲裁发送低优先级报文的节点退出仲裁后，在下次总线空闲时自动重发报文。

CAN总线的工作原理CAN总线的特点可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式接收数据。直接通信距离最远可达10km（速率5kbit/s以下）。数据传输快，通信速率最高可达1Mkbit/s（此时距离最长40m），满足网络中各元件之间数据交换的实时要求。CAN总线的特点数据密度大，节点数实际可达110个。所有控制单元在任一瞬时的信息状态均相同，这样就使得两控制单元之间不会有数据偏差。如果系统的某一处有故障，那么总线上所有连接的元件都会得到通知。CAN总线的工作原理CAN总线的特点采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。即使有传输故障，无论是由内部因素引起的还是外部因素引起的，都能准确识别出来，可靠性高。CAN总线的工作原理CAN总线的特点通信介质可采用双绞线、同轴电缆和光导纤维。一般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。节点具有在错误严重时自动关闭总线的功能，它可以切断故障点与总线的联系，使总线上的其他节点不受影响。CAN总线的工作原理总线负载率：单位时间内总线上的“位流”相对于总线带宽的占比。经验值30%。限制负载率目的：保证相对低优先级节点的通讯实时性，但如果能通过网络及节点优化等手段满足每个节点的最大响应时间满足要求，负载率只是一个无关紧要的参数。报文发送CAN总线的工作原理总线访问—非破坏性仲裁的载波侦听多路访问/冲突避免CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionAvoidance)①载波侦听，网络上各个节点在发送数据前都要检测总线上是否有数据传输网络上有数据➔暂时不发送数据，等待网络空闲再发网络上无数据➔立即发送已经准备好的数据②多路访问，网络上所有节点以多点接入的方式连接在同一根总线上，且发送数据是广播式的③冲突避免，节点在发送数据过程