标题: CAN数据总线原理 [打印本页] 作者: 锁艺人商城 时间: 2014-2-10 15:01 标题: CAN数据总线原理 (1)为什么要采用数据总线1 ^; V1 s4 E) Q" O- R
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我们知道，汽车两块电脑之间的信息传递，有几个信号就要有几条信号传输线(信号传输线的接地端可以采用公共回路)，例如，宝来轿车发动机电控单元J220与自动变速器电控单元J217之间就需要有5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。 2 m& @ P' {: w6 ?' Q# ]& n: X" f3 f. c% K' F* z (2)什么是数据总线 % a" t0 [) p8 f9 f& u3 {9 F) @4 D- E; [: J5 D/ R
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。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往，现在是这些人乘坐公共汽车，公共汽车可以运输大量乘客，故数据总线亦称BUS线。 3 p" e2 W' ]. c8 C1 j, s* ?7 _/ A1 J Z (3)什么是CAN协议 7 H. W) V' ?/ d& l- {- O3 k+ b i$ {1 [' w
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”，汽车电脑网络常见的传输协议有数种。宝来车装用博世公司产品，数据总线采用CAN协议，这个协议是由福特、Internet与博世公司共同开发的高速汽车通信协议。CAN是Controller ' ~' E9 E( F( e: \Area Network(控制单元区域网络)的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。$ E+ f4 v* D: o8 f" ]0 Y
' j9 k0 Y8 @+ U0 k& K6 n( Q! m(4)CAN数据传输系统的优点8 n5 Z, _! U0 L# a
数据总线与其他部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是： 1 w" Y S g8 N①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。+ X1 `% V* k' D$ @+ n
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。* f6 P' K1 o# h2 N) \( s/ J
③如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。 7 N& ^7 ]4 b3 T7 h/ Z) X0 P3 W/ O④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。 H- `6 h9 @3 G# W( o, ^6 e⑤CAN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。 7 }. m! ?. S3 v) l+ g1 H' X% t- k # Z% r" r1 {) ~* K5 m8 c7 @2．CAN数据传输系统构成及工作原理9 M& C% |( R3 y+ }0 e (1)CAN数据传输系统构成0 p' ]0 |& l* V% e3 `( m( h1 W
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CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN控制器，一个CAN收发器；每块电脑外部连接了两条CAN数据总线。在系统中作为终端的两块电脑，其内部还装有一个数据传递终端(有时数据传递终端安装在电脑外部)。9 q9 X- R6 C9 I; m (2)各部件功能" g$ y5 i7 j% S, V/ {& _
①CAN控制器作用是接收控制单元中微处理器发出的数据，处理数据并传给CAN收发器。同时CAN控制器也接收收发器收到的数据，处理数据并传给微处理器。 / b. c$ q8 k2 A6 s②CAN收发器; ?$ l) s; J. c. |4 k" t+ g+ ^5 n
是一个发送器和接收器的组合，它将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去，同时，它也接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。 8 r' r# I$ @+ j4 p& E7 e" H/ ?+ {; `' }③数据传递终端 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。 # \( @" I: \' u+ S7 u④CAN数据总线 0 b2 ^. a7 \9 k B! z! M用以传输数据的双向数据线，分为CAN高位(CAN-high)和低位(CAN—low)数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收后进行计算。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起(图2)，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。; t4 \" h9 ` p& {: i (3)数据传递过程) r" F( K/ _7 N
9 @1 A6 v/ b$ I, }* C例如：发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据，该电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据，转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据，但是要检查判断此数据是否是所需要的数据，如果不是将忽略掉。) x6 ~& Z ]" x! \6 g1 c
" T6 w) X" m2 u: J- e 3．动力CAN数据传输系统0 h ^ w2 M$ U9 B' Q( H5 X
4 o8 X2 |: S* d) S(1)动力CAN数据传输系统的组成 5 \' c- s/ j" X) E( J; \2 j" f) H7 C5 s
动力CAN数据总线连接3块电脑(图4)，它们是发动机、ABS／EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS／EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0．25ms，每一电控单元7～20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS／EDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。( u/ g H) Y* F/ [ t