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汽車(chē)電子應用與實(shí)現CAN總線(xiàn)解決方案
作者：
時(shí)間：2012-11-02
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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控制器局域網(wǎng)(CAN)是一種有效支持分布式控制或實(shí)時(shí)控制的現場(chǎng)總線(xiàn)，具有高性能和高可靠性的特點(diǎn);隨著(zhù)現代汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，CAN技術(shù)在汽車(chē)電子領(lǐng)域應用日益廣泛。
1 汽車(chē)電子與CAN總線(xiàn)
隨著(zhù)汽車(chē)電子技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車(chē)上各種電子控制單元的數目不斷增加，連接導線(xiàn)顯著(zhù)增加，因而提高控制單元間通訊可靠性和降低導線(xiàn)成本已成為迫切需要解決的問(wèn)題。為此以研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著(zhù)稱(chēng)的德國B(niǎo)OSCH公司開(kāi)發(fā)了CAN總線(xiàn)協(xié)議，并使其成為國際標準(ISO11898)。1989年，Intel公司率先開(kāi)發(fā)出CAN總線(xiàn)協(xié)議控制器芯片，到目前為止，世界上已經(jīng)擁有20多家CAN總線(xiàn)控制器芯片生產(chǎn)商，110多種CAN總線(xiàn)協(xié)議控制器芯片和集成CAN總線(xiàn)協(xié)議控制器的微處理器芯片。在北美和西歐，CAN總線(xiàn)協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計算機控制系統和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標準總線(xiàn)，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專(zhuān)為大型貨車(chē)和重工機械車(chē)輛設計的J1939協(xié)議。我國的汽車(chē)CAN總線(xiàn)技術(shù)起步較晚，但隨著(zhù)現代汽車(chē)電子的不斷進(jìn)步發(fā)展，其研究和應用正如火如荼的進(jìn)行中。CAN總線(xiàn)是一種串行多主站控制器局域網(wǎng)總線(xiàn)，是一種有效支持分布式控制或實(shí)時(shí)控制的串性通訊網(wǎng)絡(luò )。CAN總線(xiàn)的通信介質(zhì)可以是雙絞線(xiàn)，同軸電纜或光導纖維，通信速率可達1Mbps/40m，通信距離可達10km/40Kbps。由于其通信速率高，可靠性好以及價(jià)格低廉等特點(diǎn)，使其特別適合中小規模的工業(yè)過(guò)程監控設備的互連和交通運載工具電氣系統中。
CAN總線(xiàn)有如下基本特點(diǎn):
廢除傳統的站地址編碼，代之以對通信數據塊進(jìn)行編碼，可以多主方式工作;
采用非破壞性仲裁技術(shù)，當兩個(gè)節點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò )上傳送數據時(shí)，優(yōu)先級低的節點(diǎn)主動(dòng)停止數據發(fā)送，而優(yōu)先級高的節點(diǎn)可不受影響繼續傳輸數據，有效避免了總線(xiàn)沖突;
采用短幀結構，每一幀的有效字節數為8個(gè)，數據傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低，重新發(fā)送的時(shí)間短;
每幀數據都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證了數據傳輸的高可靠性，適于在高干擾環(huán)境下使用;
節點(diǎn)在錯誤嚴重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)閉總線(xiàn)的功能，切斷它與總線(xiàn)的聯(lián)系，以使總線(xiàn)上其他操作不受影響;
可以點(diǎn)對點(diǎn)，一對多及廣播集中方式傳送和接受數據。
圖1 汽車(chē)CAN總線(xiàn)系統架構
現代汽車(chē)典型的控制單元有電控燃油噴射系統，電控傳動(dòng)系統，防抱死制動(dòng)系統(ABS)，防滑控制系統(ASR)，廢氣再循環(huán)系統，巡航系統和空調系統，車(chē)身電子控制系統(包括照明指示和車(chē)窗，刮雨器等)。完善的汽車(chē)CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統架構如圖1所示。
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