汽车总线第五章_精品文档PPT格式课件下载.ppt

1、信息包含着重要的物理量，如发动机转速，这时发动机转速是以二进制值（一系列0和1）来表示，例如，发动机转速为1800r/min时可表示成00010101。按时间顺序的电信号传输按时间顺序的电信号传输 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信 在接收过程中，这些电压值经收发器又转换成比特流，再经RX线（接收线）传至控制单元，控制单元将这些连续二进制转换成信息。例如，00010101这个值又被转换成1800r/min的发动机转速 学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统电信号传输一个发送，所有的接收 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统

2、的通信信学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统广播原理 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统3 数据传输终端数据传输终端 数据传输终端是一个终端电阻，防止数据在导线终端被反射产生反射波，反射波会破坏数据。在驱动系统中，它接在CAN高线和CAN低线之间。标准CAN-BUS的原始形式中，在总线的两端接有两个终端电阻 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统3 数据传输终端数据传输终端驱动系统中CAN高线和CAN低线之间的总电阻为50-70

3、。如15号线（点火开关）断开，可以用电阻表测量CAN高线和CAN低线之间的电阻。舒适系统和信息系统CAN总线的特点是，控制单元的负载电阻不是在CAN高线和CAN低线之间，而是在导线与地之间。电源电压断开时，CAN低线（舒适系统和信息系统）上的电阻也断开，因此不能用电阻表进行测量。大众车型中设置有两种终端电阻，包括66和2.6k 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统 4 CAN数据传输线数据传输线（1）双绞线结构特点 为了减少干扰，CAN总线的传输线多采用双绞线，其绞距为20mm，如图5-7所示，截面积为0.35或0

4、.5，数据传输线是双向的。这两条线传输相同的数据分别称为CAN高线（CAN-H）和CAN低线（CAN-L）。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统 4 CAN数据传输线数据传输线（2）传输线颜色特点）传输线颜色特点CAN总线颜色。总线基本颜色为橙色；CAN低线均为棕色；CAN高线中，驱动系统为黑色，舒适系统为绿色，信息系统为紫色。舒适系统CAN总线颜色。CAN高线为橘黄色或绿色；CAN低线为橘黄色或棕色。没有屏蔽层的双绞线直径为0.35mm-0.50 mm，绞距为20 mm。驱动系统CAN总线颜色。CAN高线为橘黄色

5、或黑色，CAN低线为橘黄色或棕色。信息系统CAN总线颜色。CAN高线为橘黄色或紫色，CAN低线为橘黄色或棕色。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学习任务一学习任务一 CAN-BUS系统系统 4 CAN数据传输线数据传输线（3）总线上的电压）总线上的电压 数据总线的连线被指定为CAN高线（BUS+）和CAN低线（BUS-）。电脉冲在05.0V变化，代表数字逻辑“1”或“0”。没有信息时，CAN高线为5.0V，而CAN低线为0V；传递信息时，读数相反。数据总线的每根导线都传送相互为镜像的信息。镜像的意思是指，如果一根导线传递一个高电位的信号（5V），则另一根导

6、线传递低电位信号（0V）。网络使用数据链接插口（DLC）为解码器提供接口。如果数据总线的一根导线损坏，系统通常可以继续进行工作，这是因为所有的系统信息可以通过另一根（冗余的）导线进行传递。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准1 汽车网络通信汽车网络通信两个系统的设备或部件之间连接服务的数据流穿越的界面称为接口。汽车ECU之间的通信接口，由设备（硬件）和有关规定、说明（软件）组成，软件一般由生产厂家内置到专用的存储器中，用户可以直接使用相应的接口（如CAN通信接口）。软件主要内容是通信标准，一般包括物理、电气、逻辑和过

7、程4个方面。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准2 CAN的分层结构的分层结构CAN协议也遵循ISO/OSI模型，但进行了优化，采用了其中的物理层、数据链路层、应用层，提高了实时性。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准按照IEEE 802.2和IEEE 802.3标准，数据链路层又划分为：逻辑链路控制LLC（Logic Link Control）；媒体访问控制MAC（Medium Access Control）。物理层又划分为：物理信令PL

8、S（Physical Signaling）；物理媒体附属装置PMA（Physical Medium Attachment）；媒体相关接口MDI（Medium Dependent Interface）,2 CAN的分层结构的分层结构汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信汽车总线技术汽车总线技术学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准2 CAN的分层结构的分层结构协议层间的关系 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准3 汽车网络标准汽车网络标准（1）CAN标准标准1991年9月，标准1.

9、2版本的CAN协议修订为新的2.0版本。新版本的技术关键是增加了信息标识符。该技术包括A和B两部分。2.0A给出了CAN报文标准格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。也就是说，新的CAN 2.0既支持标准的11位，也支持扩展后的29位信息标识。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具数据信息交换高速通信局域网（CAN）国际标准ISO 11898，为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。CAN 2.0实施新的信息位、标识扩展位（IDE位）使CAN操作装置能区分标准和扩展格式。但大多数的标准CAN 1.2版本不能识别扩展后的信息格式，在实施过程中会响应错误信息。汽车总线技术汽车总线技术

10、第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准3 汽车网络标准汽车网络标准（2）J1850标准标准J1850标准是美国汽车的车内联网标准，包含了两个不兼容的规程。通用汽车公司（GM）和克莱斯勒汽车公司采用10.4kb/s可变规程的类似版本，在单根线的总线上通信；福特汽车公司（FORD）采用46.1 kb/s的PWM行，在双线的差分总线上通信。J1850标准采用载波传感、多路存取碰撞分辨的仲裁规程。当多个节点同时发送数据时，优先级低的节点重新发送，优先级高的节点信息则连续传送至其目的地。J1850标准的速率远低于CAN目前部分北美的发动机和变速器系统使

11、用了速率更高的CAN进行通信但美国大量的检测工具都是按照美国加州空气资源委员会和环境保护局（EPA）的规定基于J1850标准的这就需要有一个网关将J1850标准的检测工具接入CAN。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准（3）IDB（ITS Data Bus）标准）标准智能交通系统ITS（Intelligent Transportation System）使汽车运行更加安全、便利。汽车上的电子装备，如传输、计算、导航、定位、娱乐和办公设备等越来越多。但由于汽车网络的不同，设备制造商不得不制造不同网络标准的产品，以适应不

12、同网络标准的汽车。网关连接的车载系统总线结构示意图 汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准4 不同版本通信协议的互联不同版本通信协议的互联（1）CAN的标准帧和扩展帧的标准帧和扩展帧在ISO正式颁布ISO 11898标准之前，Philips Semiconductors公司制定并发布了CAN技术 规范（2.0版）。2.0A给出了CAN技术规范版本1.2所定义的报文格式，即采用2.0B规范的可以兼容2.0A的报文格式。有些资料把2.0A称为CAN 1.2版本，把2.0B称为CAN 2.0版本。CAN 2.0B的技术关键是

13、增加了信息标识符，即CAN 2.0B既能支持标准11位信息，也能支持扩展后的29位信息。标识的两种不同格式如图5-11所示。两种格式都是由帧起始SOF（Start of Frame）、仲裁域（Arbitration Field）、控制域（Control Field）、数据域（Data Field）、循环冗余检验域（CRC Field）、应答域（Acknowledgment Field）和帧结束（End of Frame）七部分组成。两种格式的主要区别是，扩展格式将仲裁域由原11位增加了18位，变成了29位。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽

14、二汽车网网络通信通信标准准4 不同版本通信协议的互联不同版本通信协议的互联 CAN的标准和扩展帧格式a）CAN的标准格式；b）CAN的扩展格式汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽二汽车网网络通信通信标准准4 不同版本通信协议的互联不同版本通信协议的互联（2）B级通信协议与级通信协议与C级协议互联级协议互联 三类网络功能均向下涵盖，即B级网支持A级网的功能，C级网能同时实现B级和A级网的功能。不同版本的CAN可以通过网关取得互联。而网关就是具备不同网络协议之间信息转换能力的单片机。如美国三大汽车公司采用网关，使B级通信协议SAEJ 1850网络与C级通信协议BOSCH-CAN网络之间互联了起来，使用的就是一个Intel 16位87CI69KR单片机，如图5-12所示。两个CAN网络执行器是两个独立芯片，由CAN微控制器（单片机）作为网关。CAN执行器芯片将像随机存储器一样被网关读写。一旦收到信息，网关就执行接收CAN芯片的外部操作，然后按转换信息的逻辑指令，执行外部的操作，并对网络第二个CAN芯片作编程传输。汽车总线技术汽车总线技术第第5章章 车载网络系统的通车载网络系统的通信信学学习任任务二汽