汽车总线技术培训课件.ppt

现场总线的简介 现场总线： 一个开放的通信网络，是一种全封闭的控制系统，它通过线路把智能设备连接起来。使之成为集控制、测量、诊断等的综合网络 现场总线是一种线性拓扑网络。 拓扑的结构(Topology Structure)： 是指网络节点的几何结构,即各个节点相 互连接的方式,一般办星形拓扑、环形拓扑、混合型拓扑结构。 有下列几种总线： 控制器局域网CAN(Controller Area Network) 局域网互联LIN(Local Interconnect Network) 多媒体信息总线MOST（Media Oriented System Transport） 丰田车系多路传输系统缩写为MPX (Multiplex Communication) 本田多路集中控制系统（Multiplex Integrated System） 所谓线控技术 就是用电子信息的传送取代过去由机械的、液压的或气动的系统连接的传动部分，如换挡连杆、节气门拉线、转向传动机构及制动油路系统等。 总线技术的发展 1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通讯。 1986年～1989年间，在车身系统上装用了利用铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年 Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统,德国的 Wolfhard Lawrenz教授给这种教授给这种新总线命名为Controller Area Network。 1986年,在底特律汽车工程协会上，由Bosch公司研发的CAN总线系统通讯方案获得认可。 1987年,Intel公司开发出了第一枚CAN的芯片,82526， Philips公司很快也推出82C200,1993年11月,国际标准化组织正公布了CAN协议的国际标准ISOll898以及ISO11519。奔驰公司1992年第一个采用CAN总线技术的公司，装在客车上。 在美国，通过采用SAE J1850普及了数据共享系统，在SAE中也通过了CAN的标准，明确地表示将转向CAN协议。 欧洲又以与CAN协议不同的思路提出了控制系统的新协议TTP（Time Triggered Protocol）， X-by-wire系统上开始应用。与这些网络采用不同思路开发的有信息系统。 当对汽车引入智能交通系统（ITS）， MOST及IEEE1394等。主要车载网络的名称、概要、通讯速度与组织推动单位。 三、采用总线技术优点 数据总线的速度通常用波特率来表示，波特率是每秒千字节数（Kbit／s） 波特(Baud)：是指每秒钟信号的变化次数或者传输的字位数，得名于一位法国工程师的名字（Jean Baudot，简称Bd），CAN总线的速度最大达到1MBps。 四、CAN-BUS数据总线系统的结构 1．CAN-BUS数据总线各组成部件及功能 CAN-BUS数据总线包括：控制单元（CPU）、收发器（Tranceiver）、发送器（Transmitter）、接收器（Receiver）、数据传输终端、输入/输出存储器和程序存储器 （1）控制单元 控制单元→接收到的传感器值（如发动机温度或转速) →查询并按顺序存入存储器→旋转式输入选择开关的选择器。 存储器内的传感器数据会被CPU运算处理，然后存入到输出存储器执行控制功能。 CAN网络也成为了控制单元的信息输出对象。 微控制器按事先规定好的程序来处理输入值，处理后的结果存入相应的输出存储器内，然后到达各个执行元件。为了能够处理数据传输总线信息，各控制单元内还有一个数据传输总线存储区，用于容纳接收到的和要发送的信息。 （2）数据传输总线构件 数据传输总线构件用于数据交换， 两个区：接收区， 发送区 数据传输总线构件通过接收邮箱（接受信息存储器)或发送邮箱(发送信息存储器)与控制单元相连，该构件一般集成在控制单元的微控制器芯片内。 （3）收发器 CAN发送器 CAN接收器组成： 其作用是将CAN控制器提供的数据转换成CAN-BUS网络信号发送出去，同时，它也接收总线数据，并将数据传送到CAN控制器。 发送器把数据传输总线构件连续的比特流（逻辑电平)转换成电压值(线路传输电平)，这个电压值适合铜导线上的数据传输。 接收器则把电压信号转换成连接的比特流，这种比特流适合CPU处理。 收发器通过TX线（发送导线） RX线（接收导线）与数据传输总线构件相连，RX线通过—个放大器直接与数据传输总线相连，始终监控总线信号。 断路式集流器 状态1：截止状态，晶体管截止（开关未打开） 无源：总线电平=1，电阻高 状态0：接通状态