CAN总线详细教程PPT格式课件下载.ppt

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由于这些控制需检测及交换大量数据，采用硬接信号线的方式控制需检测及交换大量数据，采用硬接信号线的方式不但烦琐、昂贵，而且难以解决问题，采用不但烦琐、昂贵，而且难以解决问题，采用CAN总线总线上述问题便得到很好地解决。

上述问题便得到很好地解决。

1993年年CAN成为国际标准成为国际标准ISO11898（高速应用高速应用）和和ISO11519（低速应用）。

（低速应用）。

CAN的规范从的规范从CAN1.2规范规范（标准格式标准格式）发展为兼发展为兼容容CAN1.2规范的规范的CAN2.0规范规范（CAN2.0A为标准格为标准格式，式，CAN2.0B为扩展格式为扩展格式），目前应用的，目前应用的CAN器件大器件大多符合多符合CAN2.0规范。

规范。

CANCAN总线特点总线特点CANCAN总总线线是是一一种种串串行行数数据据通通信信协协议议，其其通通信信接接口口中中集集成成了了CANCAN协协议议的的物物理理层层和和数数据据链链路路层层功功能能，可可完完成成对对通通信信数数据据的的成成帧帧处处理理，包包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

CANCAN总线特点如下：

总线特点如下：

（11）可可以以多多主主方方式式工工作作，网网络络上上任任意意一一个个节节点点均均可可以以在在任任意意时时刻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。

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。

（2）网网络络上上的的节节点点（信信息息）可可分分成成不不同同的的优优先先级级,可可以以满满足足不不同同的的实时要求。

实时要求。

（3）采采用用非非破破坏坏性性位位仲仲裁裁总总线线结结构构机机制制，当当两两个个节节点点同同时时向向网网络络上上传传送送信信息息时时，优优先先级级低低的的节节点点主主动动停停止止数数据据发发送送，而而优优先先级级高高的的节点可不受影响地继续传输数据。

节点可不受影响地继续传输数据。

（44）可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式）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。

接收数据。

（55）直接通信距离最远可达）直接通信距离最远可达10km10km（速率（速率5Kbps5Kbps以下）。

以下）。

（6）通信速率最高可达）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长（此时距离最长40m）。

）。

（7）节点数实际可达）节点数实际可达110个。

个。

（8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。

（9）每帧信息都有）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。

校验及其他检错措施，数据出错率极低。

（10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用）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。

廉价的双绞线即可，无特殊要求。

（11）节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。

断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。

CAN的发展背景及其应用情况的发展背景及其应用情况CANCAN的起源的起源的起源的起源现代社会对汽车的要求不断提高，这些要求包括：

极高现代社会对汽车的要求不断提高，这些要求包括：

极高的主动安全性和被动安全性；

乘坐的舒适性；

驾驶与使用的的主动安全性和被动安全性；

驾驶与使用的便捷和人性化；

尤其是低排放和低油耗的要求等。

便捷和人性化；

在汽车设计中运用微处理器及其电控技术是满足这些要在汽车设计中运用微处理器及其电控技术是满足这些要求的最好方法，而且已经得到了广泛的运用。

目前这些系统求的最好方法，而且已经得到了广泛的运用。

目前这些系统有：

有：

ABS（防抱系统）、（防抱系统）、EBD（制动力分配系统）、（制动力分配系统）、EMS（发动机发动机管理系统）、多功能数字化仪表、主动悬架、管理系统）、多功能数字化仪表、主动悬架、导航系统、电子防盗系统、自动空调和自动导航系统、电子防盗系统、自动空调和自动CD机等。

机等。

汽车电子技术发展的特点：

n汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到综合控制，如点火时刻、燃油喷射、怠速控综合控制，如点火时刻、燃油喷射、怠速控制、排气再循环。

制、排气再循环。

n电子技术从发动机控制扩展到汽车的各个组电子技术从发动机控制扩展到汽车的各个组成部分，如制动防抱死系统、自动变速系统、成部分，如制动防抱死系统、自动变速系统、信息显示系统等。

信息显示系统等。

n从汽车本身到融入外部社会环境。

从汽车本身到融入外部社会环境。

现代汽车电子技术的分类：

n单独控制系统：

单独控制系统：

由一个电子控制单元（由一个电子控制单元（ECU）控制控制一个工作装置或系统的电子控制系统，如发动机控一个工作装置或系统的电子控制系统，如发动机控制系统、自动变速器等。

制系统、自动变速器等。

n集中控制系统：

集中控制系统：

由一个电子控制单元（由一个电子控制单元（ECU）同时同时控制多个工作装置或系统的电子控制系统。

如汽车控制多个工作装置或系统的电子控制系统。

如汽车底盘控制系统。

底盘控制系统。

n控制器局域网络系统控制器局域网络系统（CAN总线系统）：

由多个电总线系统）：

由多个电子控制单元（子控制单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统，同时控制多个工作装置或系统，各控制单元（各控制单元（ECU）的共用信息通过总线互相传递。

的共用信息通过总线互相传递。

带有中央控制单元的车带有中央控制单元的车带有三个中央控制单元的车带有三个中央控制单元的车带有三个中央控制单元和总线系统的车带有三个中央控制单元和总线系统的车带有三个中央控制单元的带有三个中央控制单元的CAN驱动网络驱动网络车用网络发展原因车用网络发展原因n电子技术发展电子技术发展-线束增加线束增加n线控系统（线控系统（X-BY-WIRE）n计算机网络的广泛应用计算机网络的广泛应用n智能交通系统的应用智能交通系统的应用汽车发展带来的问题汽车发展带来的问题n

（1）汽车电子技术的发展）汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来汽车上电子装置越来越多越多汽车的整体布置空间缩小汽车的整体布置空间缩小n

（2）传统电器设备多为点到点通信）传统电器设备多为点到点通信导致了庞大导致了庞大的线束的线束n（3）大量的连接器导致可靠性降低。

大量的连接器导致可靠性降低。

n粗大的线束粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛与汽车中有限的可用空间之间的矛盾越来越尖锐，盾越来越尖锐，电缆电缆的体积、可靠性和重量成为越的体积、可靠性和重量成为越来越突出的问题，而且也成为汽车轻量化和进一步来越突出的问题，而且也成为汽车轻量化和进一步电子化的最大障碍，汽车的制造和安装也变得非常电子化的最大障碍，汽车的制造和安装也变得非常困难。

困难。

n（4）存在冗余的传感器。

）存在冗余的传感器。

nVolvo汽车近三十年来线束增长的情况汽车近三十年来线束增长的情况n车用网络：

通过总线将汽车上的各种电子装置与设车用网络：

通过总线将汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，实现相互之间的信息共享，既减备连成一个网络，实现相互之间的信息共享，既减少了线束，又可更好地控制和协调汽车的各个系统，少了线束，又可更好地控制和协调汽车的各个系统，使汽车性能达到最佳。

使汽车性能达到最佳。

汽车网络化的优点汽车网络化的优点n布线简单，设计简化，节约铜材，降低成本。

布线简单，设计简化，节约铜材，降低成本。

n可靠性提高，可维护性大为提高可靠性提高，可维护性大为提高n实现信息共享，提高汽车性能实现信息共享，提高汽车性能n满足现代汽车电子设备种类功能越来越多的要满足现代汽车电子设备种类功能越来越多的要求求n总之，使用汽车网络不仅可以减少线束，而且总之，使用汽车网络不仅可以减少线束，而且能够提高各控制系统的运行可靠性，减少冗余能够提高各控制系统的运行可靠性，减少冗余的传感器及相应的软硬件配置，实现各子系统的传感器及相应的软硬件配置，实现各子系统之间的资源共享，便于集中实现各子系统的在之间的资源共享，便于集中实现各子系统的在线故障诊断。

线故障诊断。

CanbusCanbus的发展历史的发展历史大众公司首次在大众公司首次在9797年年PASSATPASSAT的舒适系统上的舒适系统上采用了传送速率为采用了传送速率为62.562.5Kbit/mKbit/m的的CanbusCanbus。

9898年在年在PASSATPASSAT和和GOLFGOLF的驱动系统上增的驱动系统上增加了加了CanbusCanbus，传送速率为传送速率为500500Kbit/mKbit/m。

20002000年，大众公司在年，大众公司在PASSATPASSAT和和GOLFGOLF采用了带有网关的第二代采用了带有网关的第二代CanbusCanbus。

20012001年，大众公司提高了年，大众公司提高了CanbusCanbus的设计标的设计标准，将舒适系统准，将舒适系统CanbusCanbus提高到提高到100100Kbit/m,Kbit/m,驱动系统提高到驱动系统提高到500500Kbit/mKbit/m。

20022002年，大众集团在新年，大众集团在新PQ24PQ24平台上使用带平台上使用带有车载网络控制单元的第三代有车载网络控制单元的第三代CanbusCanbus。

20032003年，大众集团在新年，大众集团在新PQ35PQ35平台上使用五重结平台上使用五重结构的构的CanbusCanbus系统，并且出现了单线的系统，并且出现了单线的LIN-BUSLIN-BUS。

20世纪世纪80年代，年代，Bosch的工程人员开始研究用于汽车的串的工程人员开始研究用于汽车的串行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。

参加研究的还有工程的要求。

参加研究的还有Mercedes-Benz公司、公司、Intel公公司，还有德国两所大学的教授。

司，还有德国两所大学的教授。

1986年，年，Bosch在在SAE（汽车工程人员协会）大会上提（汽车工程人员协会）大会上提出了出了CAN1987年，年，INTEL就推出了第一片就推出了第一片CAN控制芯片控制芯片82526；

随后随后Philips半导体推出了半导体推出了82C200。

1993年，年，CAN的国际标准的国际标准ISO11898公布公布从此从此CAN协议被广泛的用于各类协议被广泛的用于各类自动化自动化控制领域。

控制领域。

CANCAN技术技术技术技术的的的的发展发展发展发展1992年，年，CIA（CANinAutomation）用户组织成立，之后）用户组织成立，之后制定了第一个制定了第一个CAN应用层应用层“CAL”。

1994年开始有了国际年开始有了国际CAN学术年会（学术年会（ICC）。

1994年美国汽车工程师协会以年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了为基础制