汽车CAN总线技术原理.ppt

* * 车载网络之CAN总线技术原理 讲座 演讲人： 索 明 何 研究方向：嵌入式网络通信与测控技术 工作单位：淮安信息职业技术学院 日 期： 2012年11月28日 LIN 舒适CAN 动力CAN MOST 主要内容 一、汽车CAN总线产生背景 二、CAN总线硬件组成、通信原理 三、动力CAN总线检测 一、汽车CAN总线产生背景 1.传统的汽车线束连接方式 2.汽车CAN总线连接方式 优点：减少线束，节省空间，降低成本，资源共享，增加 可靠性和可维修性。 二、CAN总线硬件组成、通信原理 节点1 节点2 节点n CAN-H CAN-L ··· CAN-BUS 1.CAN节点结构 “大管家” （1）数据采集、输出控制； （2）初始化、读/写CAN控制器 “智能邮箱（存储器）” （1）供单片机存、取数据； （2）验收滤波 “转换器” 数字信号←→差分电压 “高速公路” 双向、串行 CAN总线电压与数字信号之间的关系 CAN收发器 实验开发板 节点1 节点n 2.数据传送过程 ？ 对方ID号+相关数据 3.节点的ID号 实时性要求越高：ID号越小，优先级越高。 原理 ：多个节点同时向总线发送数据时，总线上的结果是多个数据的“逻辑与”值。 节点A发送数据: 0 节点B发送数据： 1 0—显性位 1—隐性位 0优先级高！ 如: 节点A发送0，节点B发送1，总线上结果是01=0。 总线上显示数据： 0 4.优先级竞争（仲裁） 动力CAN总线 5.验收滤波 通过设置CAN控制器内的验收代码寄存器（ACR）和验收屏蔽寄存器（AMR）来实现。 ACR（ID）：1 0 0 1 0 1 1 0 2 AMR： 有关 有关 有关 发送：101+传感器信号 ？ ？ 接收 放弃 接收 接收 放弃 接收 发送：102+传感器信号 发送：***+传感器信号 AMR： 有关 无关 无关 例：三个节点及ID号：A（ 100）、B（101）、C（102） 节点A 节点B 节点C CAN-BUS ——点对点、一点对多点 6.高可靠性、安全性 （1）双绞线、差分电压：既能防人、又不害人 （2）边说边听、无破坏性仲裁 （4）采用先进的CRC校验，保证可靠性 （3）短帧格式：最多8个字节 （5）帧内应答 三、动力CAN总线检测 节点1 节点2 节点n CAN-H CAN-L 1.终端电阻——防止反射波干扰 RT RT 2.总线电压 （1）总线空闲：出现连续11位以上的隐性位 （2）CAN-H主体电压为2.5V，万用表测量电压为2.6V左右。 （3）CAN-L主体电压为2.5V，万用表测量电压为2.4V左右。 3.CAN波形分析 （1）正常波形 CAN-H：2.6 V CAN-L : 2.4 V （2）CAN-H与CAN-L短路 CAN-H ：2.5V CAN-L ：2.5V 3.CAN波形分析 （3）CAN-H搭铁 CAN-H : 0V CAN-L : 0.1 V 3.CAN波形分析 （4）CAN-L搭铁 CAN-H ：0.5V CAN-L ：0V 3.CAN波形分析 （5）CAN-L对正极短路 CAN-H ：12V CAN-L ：12V 3.CAN波形分析 （6）CAN-H对正极短路 CAN-H ：12V CAN-L ：11.5 V CAN-H ：12V CAN-L ：11.5 V 3.CAN波形分析 *