汽车单片机与车载网络-3车载网络基础知识.pptVIP

控制局域网络系统简介 认识CAN-BUS 认识CAN-BUS 认识CAN-BUS 认识CAN-BUS 什么叫做CAN-BUS： 随着汽车技术的发展，在汽车上采用的计算机微处理芯片数量越来越多，多个处理器之间相互连接、协调工作并共享信息构成了汽车车载电脑网络系统，CAN-BUS也就是这样诞生的。 CAN (Controller Area Network)(控制局域网) 是唯一被批准为国际标准的现场总线。 为什么需要CAN-BUS 学习CAN-BUS需要掌握的一些知识 2.网络 局域网 　　局域网是在一个有限区域内连接的计算机网络。一般这个有限区域具有特定的职能，通过该网络实现系统内的资源共享和信息通信。连接到网络上的节点可以是计算机、基于微处理器的应用系统或控制装置。局域网的数据传输速度一般在105 Kb/s范围内，传输距离在250?m范围内，误码率低。汽车上的总线传输系统(车载网络)就是一种局域网。 　　收发器的特点是TX线与总线耦合，如图5-19所示，这个耦合过程是通过一个断路式集流器电路来实现的。因此，总线导线上就会出现以下两种状态： 　　(1) 状态1：截止状态，晶体管截止(开关未接合)，如图5-20所示。 ???无源：总线电平=1，电阻高。 　　(2) 状态0：接通状态，晶体管导通(开关已接合)。 ???有源：总线电平=0，电阻低。 图5-19 与TX线耦合的收发器 图5-20 总线状态的开关示意 　　三个收发器耦合在一根总线导线上，开关未接合表示1(无源)，开关已接合表示0(有源)。如图5-21所示，收发器A和B为无源，收发器C为有源。工作过程如下： 　　(1) 如果某个开关已接合，电阻上就有电流流过，于是总线导线上的电压就为0?V。 　　(2) 如果所有开关均未接合，那么就没有电流流过，电阻上就没有压降，于是总线导线上的电压就为5?V。 　　因此，如果总线处于状态1(无源)，那么此状态可以由某一个控制单元使用状态0(有源)来改写。我们将无源的总线电平称为隐性的，有源的总线电平称为显性的。 图5-21 三个收发器耦合在一根总线导线上 5.2.3 数据传递过程 1．发送过程 下面以转速信息交换过程为例，阐述数据传递的时间顺序以及数据传输总线构件与控制单元之间的配合关系，如图5-22所示。 图5-22 发送过程 　　数据发送的工作过程如下： 　　(1) 发动机控制单元的传感器接收到转速值，该值以固定的周期(循环往复地)到达微控制器的输入存储器内。因为瞬时转速值还用于其他控制单元，如组合仪表，所以该值应通过数据传输总线来传递。 　　(2) 转速值被复制到发动机控制单元的发送存储器内。 　　(3) 转速值信息从发送存储器进入数据传输总线构件的发送邮箱内。如果发送邮箱内有一个实时值，那么该值会由发送特征位(举起的小旗示意有传输任务)显示出来，并将发送任务委托给数据传输总线构件，发动机控制单元就完成了此过程中的任务。 　　(4) 发动机转速值按照协议被转换成数据传输总线的特殊格式。格式包括：“标识” 11位、“信息内容”最大64位、“CRC校验”16位、“应答确认”2位，如图5-23所示。 例如发动机信息包括：标识=发动机_1，内容=转速，也可包括其他值，如怠速、扭 矩等。 　　(5) 数据传输总线构件通过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。如果总线空闲下来，发动机信息就会被发送出去，如图5-24所示。 图5-23 数据总线传输信息格式 图5-24 总线空闲查询 　　2．接收过程 　　信息接收过程分为以下两步： 　　第一步：检查信息是否正确(在监控层)，如图5-25所示。 　　第二步：检查信息是否可用(在接收层)。 图5-25 信息接收过程 　　1) 信息接收 　　连接的所有装置都接收由发动机控制单元发送的信息。该信息是通过RX线到达数据传输总线构件各自的接收区中。 　　2) 信息校验 　　接收器接收发动机的所有信息，并且在相应的监控层检查这些信息是否正确。这样就可以识别出在某种情况下某个控制单元上出现的局部故障。所有连接的装置都接收发动机控制单元发送的信息(广播)，可以通过监控层内的CRC校验和数来确定是否有传递错误。CRC是Cycling Redundancy Check的缩写，意思是“循环冗余码校验”。在发送每个信息时，所有数据位会产生并传递一个16位的校验和数。接收器按同样的规则从所有已经接收到的数据位中计算出校验和数，随后将接收到的校验和数与计算出的校验和数进行比较。 　　如果确定无传递错误，那么连接的所有装置会给发射器一个确认回答，这个回答就是所谓的“信息收到符号”(A