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汽车单片机与车载网络-4CAN 控制器局域网


授人以鱼不如授人以渔
1.数据链路层
(1)逻辑链路控制(LLC) (2)媒体访问控制
朱明工作室
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授人以鱼不如授人以渔
(1)逻辑链路控制(LLC)

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1)功能。 ① 接收滤波。 在LLC层上开始的帧跃变是独立的,其自身操作与先前的 帧跃变无关。 ② 超载通知。 若接收器内部条件要求延迟下一个LLC数据帧或LLC远程 帧,则通过LLC子层开始发送超载帧。 2)LLC帧结构。 ① LLC数据帧。 由3个位场,即标识符场、数据字长度码(DLC)场和数据 场组成,如图3-3所示。 ② LLC远程帧。 由标识符场和DLC场组成,如图3-4所示。
授人以鱼不如授人以渔
一、CAN总线的特性
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1. CAN的特点 2. CAN数据传输系统的优点 3.传输线颜色特点
授人以鱼不如授人以渔
1. CAN的特点
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1)CAN支持从几千到1Mbit/s的传输速率。 2)使用廉价的物理传输媒介。 3)数据帧短,实时性好,降低了有效数据传输的速度。 4)错误检测校正能力强,系统可靠性高。 5)多站同时发送信息,模块可以优先获取数据。 6)能判断暂时错误和永久错误的节点,具有故障节点自动脱离 功能。 7)大部分CAN在丢失仲裁或出错时,具有信息自动重发功能。
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200
200 200 200 200 200 200
C
C C C C C C
汽车安全系统
巡航控制系统 汽车安全系统 动力控制模块 汽车安全系统 点火控制模块 牵引力控制系统
传感型
监控型 传感型 监控型 监控型 传感型 传感型
12800
12800 12800 12800 12800 12800 12800
授人以鱼不如授人以渔 图6-1 奥迪轿车载网络拓扑图
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授人以鱼不如授人以渔
典型数据总线
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(1) CAN数据总线。 (2) LIN数据总线。 (3) MOST数据总线。 (4) BluetoothTM数据总线。
图3-1 总线位的数值表示
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二、CAN总线的位数值表示与通信距离
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表3-1 CAN总线任意两节点之间的最大传输距离
位速 1000 率/ (Kb it/s) 最大 40 距离/ m 500 250 125 100 50 20 10
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5
130
270
授人以鱼不如授人以渔
3.传输线颜色特点
CAN总线基本颜色为橙色; CAN-L(低位)均为棕色; CAN-H(高位)中的驱动系统传输线为黑色, 舒适系统传输线为绿色, 信息系统传输线为紫色。
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授人以鱼不如授人以渔
二、CAN总线的位数值表示与通信距离
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液压转向助力
ABS的泵速度控制
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200
200
C
C
电控液压助力系 统
汽车安全系统
传感型
传感型
12800
12800
授人以鱼不如授人以渔
CAN-BUS 各级别(B)举例
电子器件及项目
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启用 位 频率 (Hz)
等 级
源于何种系统
信号类 型
传ห้องสมุดไป่ตู้速率 (bps)
气缸识别传感器 点火诊断监测器 手动控制感位置 废气加热氧传感器 空气流量传感器 节气门位置传感器 发动机转速 蓄电池电压
C类


用途
介质 位速 率 总线 最 成本 大长 度

智能传感 器 单根线

控制、诊断

控制、诊断

双绞线

双绞线
20kb/s


10~1250kb/s 40m(典型)


40m 低

1Mb/s (250kb/s) 40m





授人以鱼不如授人以渔
B类网络系统与C类网络系统
3200
3200 3200 3200 3200 3200 3200 640 640
空调压缩机离合器
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CAN-BUS 各级别(A)举例
电子器件及项目
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启用 位 频率 (Hz)
等 级
源于何种系统
信号类 型
传输速率 (bps)
悬架状态 车外温度 风扇速度控制 设定/加速/复速 点火开关位置 电动座椅 燃油油平面高度传感器 辛烷值调节塞 EGR真空调节器
奥迪车上引入了CAN数据总线这一重要概念。但是CAN数 据总线系统的缺点是,在信息传输方面的传输速率有限。 解决该问题的办法只能是采用能满足各种需要的传输系统, 本章详细阐述以下几种典型数据总线的原理、结构和工作
过程:
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了解CAN-BUS

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2. CAN数据传输系统的优点
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1)将传感器信号线减至最少,更多的传感器信号进行高速数据 传输。 2)组网自由,功能扩展能力强。 3)总线利用率高,数据传输距离长,可达10km;数据传输速率 高,可达1Mbit/s。 4)CAN总线符合国际标准,便于一辆车上不同生产厂家的电控 单元间进行数据交换。 5)电控单元实时监测。 6)电控单元和电控单元插接器端子最小化应用,节省电控单元 的有限空间。 7)节省大量有色金属,成本相对较低。
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50
50 50 50 50 50 50 10 10
B
B B B B B B B B
动力控制模块
点火控制模块 动力控制模块 动力控制模块 动力控制模块 动力控制模块 动力控制模块 点火控制模块 动力控制模块
传感型
监控型 传感型 传感型 传感型 传感型 传感型 传感型 传感型
控制单元A
控制单元B
控制单元C
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信息如何交换
控制单元A
发动机转速
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控制单元B 并 行 信 息
发动机转速 00010101
控制单元C
发动机转速 00010101
连 续 的 比 特 流
00010101
授人以鱼不如授人以渔
第一节


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第4章
CAN 控制器局域网
主讲:朱明
高级技师、经济师、工程师 高级技能专业教师 汽车维修工高级考评员 授人以鱼不如授人以渔
第4章
第一节 第二节 第四节 第五节 概
控制器局域网
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CAN协议 CAN主要部件的结构原理 CAN设计基础
授人以鱼不如授人以渔
一、概述
表3-2 CAN协议与相关标准
名称 SAE J1939—11 SAE J1939—12 SAE J2284 SAE J2411 NMEA⁃2000 位速率/(Kbit/s) 250 250 500 33.3,83.3 62.5,125,250,500,1 000 125,250,500 规 格 使用范围 载货汽车,大型客车 农业机械 汽车(高速:动力传 动系统) 汽车(低速:车身系 统) 船舶
530
620
1300
3300
6700
1000 0
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第二节 一、概述
CAN协议
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二、CAN的分层结构
三、不同版本通信协议与互联
授人以鱼不如授人以渔
一、概述
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CAN技术的应用推广,要求通信协议标准化。 1991年9月,Bosch公司制定并发布了CAN技术规 范(Version2.0), 该技术规范包括A和B两部分。
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CAN-BUS 各级别(C)举例
电子器件及项目
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启用 位 频率 (Hz)
等 级
源于何种系统
信号类 型
传输速率 (bps)
碰撞传感器 车速控制信号 轮速传感器 火花塞输出正时信号 防抱死制动ABS的泵速度 控制 曲轴位置传感器 加速踏板位置信号传感器
一、CAN总线的特性 二、CAN总线的位数值表示与通信距离
授人以鱼不如授人以渔
一、 CAN数据总线概述
障。
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CAN数据总线工作起来是非常可靠的,因此很少出现CAN故 只有掌握了CAN数据总线的基本原理,才能充分运用测量方 法来查寻故障。 为了在必要时仔细检查CAN数据总线,VAS5051(大众、奥迪 原厂诊断仪是德国大众公司为其特约维修站指定的必备汽车诊断 仪器)会提供各种信息,比如“Motorsteuergeraet kein Signal/Kommunikation”(发动机控制单元无信号/通信(偶然故障))或 “Datenbus-Antrieb defekt”(CAN驱动总线有故障)。故障源的其他 说明由“网关”测量数据块提供,CAN总线上所有控制单元的通 信状态都存储在这些数据块内。
Device Net
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