CAN總線(xiàn)的技術(shù)規范與控制器類(lèi)型
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為了讓汽車(chē)更安全、更有效率、更可靠和更容易操控，一臺車(chē)體中采用的電子控制單元已越來(lái)越多。在這種情況下，各個(gè)單元間的通信通力也就越來(lái)越重要。傳統的配線(xiàn)方式已顯得過(guò)于復雜，而且會(huì )增加車(chē)體重量和配線(xiàn)成本。這時(shí)就出現了對先進(jìn)車(chē)載總線(xiàn)技術(shù)的使用需求，以對復雜的電子控制單元及行車(chē)信息提供整合控制，進(jìn)而實(shí)現線(xiàn)傳控制系統的理想境界。
在汽車(chē)中的電子化功能主要是要對車(chē)體中的各個(gè)零件及安全裝置進(jìn)行控制，以及為駕駛提供行車(chē)或娛樂(lè )性的信息。不同的應用有不同的傳輸速率及控制機制的要求。目前業(yè)界常見(jiàn)或在發(fā)展中的幾項代表性的總線(xiàn)技術(shù)如圖1所示。
圖1 不同總線(xiàn)技術(shù)的速度及應用定位
CAN協(xié)議具有許多優(yōu)勢，包括它能讓設計者很容易地為CAN系統新增或移除網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)，而且不會(huì )影響其他網(wǎng)絡(luò )。CAN系統中的分散性微控制器無(wú)需依賴(lài)中央的主控制器就能收發(fā)信號，從而讓信號的流量管理更有效率，也有助于減少內部線(xiàn)路的需求。
在CAN系統中，每個(gè)節點(diǎn)的地位是相同的，也就是說(shuō)只要總線(xiàn)處于閑置狀態(tài)，每個(gè)控制器節點(diǎn)都可以傳送信號給任何其他的控制器?？刂破魉l(fā)出的每個(gè)信號都有自己的識別碼，因此各個(gè)節點(diǎn)會(huì )接收與自己相關(guān)的信號，并忽略不相關(guān)的信號。更重要的是，在此機制中，當任何控制器出現故障時(shí)，系統中的其他裝置仍然能夠正常運作，并能保持無(wú)障礙的通信能力。
在應用上，CAN協(xié)議通常是用來(lái)傳送信號以觸發(fā)某些事件，例如在急剎車(chē)時(shí)拉緊安全帶或傳送測量到的數據（如溫度值或壓力值），因此在它的定義中限定所傳送的信號不會(huì )大于8字節。它不會(huì )去中斷任何進(jìn)行中的通信行為，但會(huì )為發(fā)出的信號設定優(yōu)先權，以避免產(chǎn)生信號之間的沖突，并確保緊急的信號能夠被優(yōu)先傳送。不僅如此，此協(xié)議還具備誤碼檢查的機制，讓整個(gè)通信過(guò)程更可靠。此傳輸規范具有很高的效能，在CAN系統中每秒可傳送7600個(gè)8字節信號或1800個(gè)觸發(fā)信息。
一般來(lái)說(shuō)，CAN協(xié)議具有以下特性：
□ 信號的優(yōu)先次序；
□ 對延遲時(shí)間的保證；
□ 配置上的彈性；
□ 提供具有時(shí)序同步性的多點(diǎn)傳輸接收功能；
□ 系統級的寬數據一致性；
□ 多主機架構；
□ 誤碼偵測和誤碼信息；
□ 當總線(xiàn)出現空檔時(shí)，會(huì )立即自動(dòng)重傳損毀的信號；
□ 能分辨節點(diǎn)的暫時(shí)性錯誤和永久性錯誤，并自動(dòng)地關(guān)掉確定失常的節點(diǎn)。
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