CAN总线,很好的解释.ppt

CAN的发展背景及其应用情况 CAN的起源 现代社会对汽车的要求不断提高，这些要求包括：极高的主动安全性和被动安全性；乘坐的舒适性；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。 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。目前这些系统有：ABS（防抱系统）、EBD（制动力分配系统）、EMS（发动机管理系统）、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CD 机等。 汽车电子技术发展的特点： 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、怠速控制、排气再循环。 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、信息显示系统等。 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： 单独控制系统：由一个电子控制单元（ECU）控制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。 集中控制系统：由一个电子控制单元（ECU）同时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。 控制器局域网络系统（CAN总线系统）：由多个电子控制单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统，各控制单元（ECU）的共用信息通过总线互相传递。 车用网络发展原因 电子技术发展----线束增加 线控系统（X-BY-WIRE） 计算机网络的广泛应用 智能交通系统的应用 汽车发展带来的问题 （1）汽车电子技术的发展?汽车上电子装置越来越多?汽车的整体布置空间缩小 （2）传统电器设备多为点到点通信?导致了庞大的线束 （3）大量的连接器导致可靠性降低。 粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛盾越来越尖锐，电缆的体积、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电子化的最大障碍，汽车的制造和安装也变得非常困难。 （4）存在冗余的传感器。 Vo l v o 汽车近三十年来线束增长的情况 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。 汽车网络化的优点 布线简单，设计简化，节约铜材，降低成本。 可靠性提高，可维护性大为提高 实现信息共享，提高汽车性能 满足现代汽车电子设备种类功能越来越多的要求 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线故障诊断。 基于CAN总线的汽车电器网络结构 目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN： 一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到500kb/s。主要面向实时性要求较高的控制单元，如发动机、电动机等 另一条用于车身系统的低速CAN，速率是100kb/s。主要是针对车身控制的，如车灯、车门、车窗等信号的采集以及反馈。其特征是信号多但实时性要求低，因此实现成本要求低。 CAN总线布置、结构和基本特点 CAN总线布置、结构和基本特点 Canbus上的控制器中发送信息的线路通过一个开路集电极和总线相连。 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。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）：100； Lin: 20最大承载：1000 完成CAN规范所规定的物理层和数据链路层大部分功能。 有微处理器接口，易于连接单片机。 结构分两种类型，独立IC或与单片机集成在一起， 82C200（ SJA1000）属于前者。 属于后者的有：PHILIPS的87C591、LPC2119，西门子的C167C，INTEL的80C196CA等。 都遵循CAN2.0规范，掌握其中一种就可触类旁通。 CAN控制器SJA1000在系统中的位置 1.SJA1000控制器的结构 PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线的接口。此器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力。又称为总线驱动器。 符合ISO11898标准，最高速率1Mbps； 抗汽车环境瞬间干扰，具有保护总线能力； 斜率控制，降低射频干扰RFI； 热保护以及电源和地短路保护； 低电流待机模式； 未上电的节点对总线无影响； 可连接110个节点； 工作温度-40～+125℃。