车辆CAN总线概述.docx

一．CAN总线简介CAN总线的进展历史20世纪80年月初期，欧洲汽车工业的蓬勃进展，车辆电子信息化程度的也不断提高。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越简洁，同时意味着需要更多的连接信号线，但是传统的线束式汽车电子系统已经不能满足车辆电子信息功能进展的需求。为了解决这一制约现代汽车电子信息化进展的瓶颈，德国Bosch公司设计了一个单一的网络总线，全部的外围器件可以被挂接在该总线上，经过试验，这一总线能够有效解决现代汽车中浩大的电子把握装置之间的通讯，并且能够削减不断增加的信号线。所以在1986年Bosch公司正式公布了这一总线，且命名为CAN总线。CAN把握器局部网〔CAN—ControllerAreaNetwork〕属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式把握或实时把握的串行通讯网络，它具有很高的网络安全性、通信牢靠性和实时性，简洁有用，网络本钱低，特别适用于汽车计算机把握系统和环境恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境，因此CAN总线在诸多现场总线中独占鳌头，成为汽车总线的代名词，CAN总线开头进入快速进展时期：1987年Intel公司生产出了首枚CAN把握器〔82526〕。不久，Philips公司也推出了CAN把握器82C200；1991年，Bosch公布CAN2.0技术标准，CAN2.0包括A和B两个局部为促进CAN以及CAN协议的进展，1992在欧洲成立了国际用户和厂商协会〔CANinAutomation，简称CiA〕，在德国Erlangen注册，CiA总部位于Erlangen。CiA供给效劳包括：公布CAN的各类技术标准，免费下载CAN文献资料，供给CANopen标准DeviceNet标准；公布CAN产品数据库，CANopen产品指南；供给CANopen验证工具执行CANopen认证测试；开发CAN标准并公布为CiA标准。1993年CAN成为国际标准ISO1189〔8高速应用〕和ISO1151〔9低速应用〕；1993年，ISO公布CAN国际标准ISO-11898；1994年，SAE公布基于CAN的J1939标准；2023年，Maybach公布带76个ECU的车型〔CAN，LIN，MOST〕；2023年，VW公布带35个ECU的型Golf。依据CiA组织统计，截止到2023年底，约有500多家公司参与了这个协会，协作开发和支持各类CAN高层协议；生产CAN把握器〔独立或内嵌〕厂家，包括世界上主要半导体生产厂家在内，已有20多家，CAN把握器产品的品种已达110多种，CAN把握器的数量已达210,000,000枚。CAN接口已经被公认为微把握器〔Microcontroller〕的标准串行接口，应用在各种分布式内嵌系统。该协会已经为全球应用CAN技术的权威。CAN总线的特点CAN总线与一般的通信总线相比,它的数据通信具有突出的牢靠性、实时性和灵敏性。其主要特性如下:具有较高的性价比。它构造简洁,器件简洁购置,每个节点的价格较低,而且开发过程中能充分利用现在的单片机开发工具;是目前为止唯一有国际标准的现场总线;为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动向网络上其他节点发送信息而不分主从,通信方式灵敏,且无需站地址等节点信息网络上的节点信息分成不同的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级的数据最多可在134μs内得到传输;承受非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动地退动身送,而最高优先级的节点不受影响地连续传输数据,从而大大节约了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的状况下也不会消灭网络瘫痪状况;只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局播送等几种方式传送接收数据,无需特地的“调度”；直接通信距离最远可达10km(速率5kb/s以下),通信速率最高可达1Mkb/s(此时通信距离最长为40m);节点数主要取决于总线驱动电路,目前可达成110个;承受短帧构造,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的检错效果;每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,保证了数据出错率低;通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵敏;节点在错误严峻的状况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。自CAN总线问世以来，为满足CAN总线协议的多种应用需求，相继消灭了几种高层协议。目前大多数基于CAN总线的网络都承受CAN总线的高层协议。CANopen、DeviceNet和SDS是通常承受的高层协议，适用于任何类型的工业把握局域网应用场合，而CAL则应用于基于标准应用层通信协议的优化把握场合，SAEJ1939则应用于卡车和重型汽车计算机把握系统。其总线标准已被ISO国际标准化组织制定为国际标准，并被公认为是最有前途的