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概述
汽车电子设备的不断增多,对汽车上的线束分布以及信息共享与交流提出了更高的要求。传统的电气系统往往采用单一连接的方式通信,这必将带来线束的冗余以及维修的成本的提高。
传统的单一通信的对接方式,已经不能满足现代汽车电子发展的需求,采用更为先进的总线技术势在必行。总线技术可以实现信息的实时共享、解决了传统布线方式中线束多、布线难、成本高等问题,从而提高整车通信的质量与品质。
CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网络)由德国博世公司于上世纪80年代提出,近20年来,随着CAN总线在工业测控与汽车领域的普及,CAN网络技术不断优化,取得了长足发展。如今CAN总线已经成为了汽车上不可或缺的重要环节,ECU内部的CAN总线开发也占到了ECU开发中的很大分量。在汽车中为了满足车载系统的不同要求,主要采用高速CAN和低速CAN。这两者以不同的总线速率工作以获得最佳的性价比,在两条总线之间采用CAN网关进行连接。
(1)高速CAN(动力总线)
高速CAN总线的传输速率范围在125kbit/s - 1Mbit/s之间,主要用于传动系数传输的实时性要求(如发动机控制、自动变速箱控制、行驶稳定系统、组合仪表等)。
(2)低速CAN(舒适总线)
低速CAN总线的传输速率范围在5kbit/s - 125kbit/s之间。主要用于舒适系统和车身系统的数据传输的实时性要求(如空调控制、座椅调节、车窗升降等)。
CAN总线特点
CAN总线是一种串行数据通讯协议,其中包含了CAN协议的物理层以及数据链路层。可以完成对数据的位填充,数据块编码,循环冗余效验,帧优先级的判别等工作。其主要特点如下:
(1)多主机方式工作,网络上任意一个节点(未脱离总线)均可以随时向总线网络上发布报文帧。
(2)节点发送的报文帧可以分为不同的优先级,满足不同实时要求。
(3)采用载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)技术,当两个节点同时发布信息时,高优先级报文可不受影响地传输数据。
(4)节点总数实际可达110个。
(5)采用短帧结构,每一帧最多有8个有效字节。
(6)当某个节点错误严