CAN总线,很好的解释教学教案.ppt

总线技术及应用;CAN 数据总线（CAN BUS）;;CAN通信技术概述; 1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（低速应用）。 CAN的规范从CAN 1.2 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式，CAN2.0B为扩展格式)，目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。 ;CAN总线特点 ;（4）可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式接收数据。 （5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。 （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。 （7）节点数实际可达110个。 （8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。 （9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低。 （10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。 （11）?节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。;CAN的发展背景及其应用情况; ;带有中央控制单元的车;带有三个中央控制单元的车;带有三个中央控制单元和总线系统的车;带有三个中央控制单元的CAN驱动网络;;车用网络发展原因;汽车发展带来的问题;; ;汽车网络化的优点 ;Canbus的发展历史;◆20世纪80年代，Bosch的工程人员开始研究用于汽车的串行总线系统，因为当时还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。参加研究的还有Mercedes-Benz公司、Intel公司，还有德国两所大学的教授。 ◆ 1986年， Bosch在SAE（汽车工程人员协会）大会上提出了CAN ◆ 1987年，INTEL就推出了第一片CAN控制芯片—82526；随后Philips半导体推出了82C200。 ◆ 1993年，CAN的国际标准ISO11898公布 从此CAN 协议被广泛的用于各类自动化控制领域。 ;◆1992年，CIA（CAN in Automation）用户组织成立，之后制定了第一个CAN应用层“CAL”。 ◆ 1994年开始有了国际CAN学术年会（ICC）。 ◆ 1994年美国汽车工程师协会以CAN为基础制定了SAEJ1939标准，用于卡车和巴士控制和通信网络。 ◆ 到今天，几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN；高级客车上有两套CAN，通过网关互联；1999年一年就有近6千万个CAN控制器投入使用；2000年销售1亿多CAN的芯片；2001年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个 。 ◆ 但是轿车上基于CAN的控制网络至今仍是各大公司自成系统，没有一个统一标准。;◆ 基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种：DeviceNet（适合于工厂底层自动化） 和 CANopen（适合于机械控制的嵌入式应用）。 ◆ 任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会（ODVA）获得DeviceNet规范。购买者将得到无限制的、真正免费的开发DeviceNet产品的授权。 ◆ DeviceNet自2002年被确立为中国国家标准以来，已在冶金、电力、水处理、乳品饮料、烟草、水泥、石化、矿山等各个行业得到成功应用，其低成本和高可靠性已经得到广泛认同。;基于CAN总线的汽车电器网络结构; ;;CAN总线布置、结构和基本特点;CAN总线布置、结构和基本特点;CAN-BUS系统组成： CAN收发器: 安装在控制器内部，同时兼具接受和发送的功能，将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。 数据传输终端：是一个电阻，防止数据在线端被反射，以回声的形式返回，影响数据的传输。 数据传输线：双向数据线，由高低双绞线组成。;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。;因此总线导线上就会出现两种状态：;2个以上控制器所组成的Canbus系统 当用2个以上的控制器连接在Canbus总线上（如图所示），用逻辑1来表示断开和用逻辑0表示闭合。不考虑其他总线规则情况下，总线会出现下图的情况： 1.任何开关闭合，总线上的电压为0伏 2.所有开关断开，总线上的电压为5伏;CAN构件通过RX-线来检查总线是否有源（是否正在交换别的信息），必要时会等待，直至总线空闲下来为止。 （某一时间段内的电平1（无源））如果总线空闲下来，发动机信息就会被发送出去。; Canbus采用双绞线自身校验的结构，既可以防止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控制器输出的信号同时向两根通讯线发送，高低电平互为镜像。并且每一个控制器都增加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效应。;原则上CAN总线用一条导线就足以满足功能要求了，但该总线系统上还是配