大众图安轿车CAN总线ppt课件

1、上海群众途安轿车上海群众途安轿车 技术培训技术培训 上海群众途安轿车 CAN-BUS系统系统根本内容根本内容简介简介根本构造根本构造功能功能驱动系统驱动系统传送平安性和缺点处置传送平安性和缺点处置数据传输数据传输温馨系统温馨系统Canbus的由来由于现代汽车的技术程度大幅提高，要求能对更多的汽车运转参数进展控制，因此汽车控制器的数量在不断的上升，从开场的几个开展到几十个以致于上百个控制单元。控制单元数量的添加，使得它们相互之间的信息交换也越来越密集。为此德国BOSCH公司开发了一种设计先进的处理方案CAN数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进展数据交换。Canbus的开展历史群众

2、公司初次在97年PASSAT的温馨系统上采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上添加了Canbus，传送速率为500Kbit/m。2000年，群众公司在PASSAT和GOLF采用了带有网关的第二代Canbus。2019年，群众公司提高了Canbus的设计规范，将温馨系统Canbus提高到100Kbit/m, 驱动系统提高到500Kbit/m。2019年，群众集团在新PQ24平台上运用带有车载网络控制单元的第三代Canbus。2019年，群众集团在新PQ35平台上运用五重构造的Canbus系统，并且出现了单线的LIN-BUS。 CAN-Bus

3、是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局域网，它是车用控制单元传输信息的一种传送方式。 车上的布线空间有限，CAN-Bus系统的控制单元衔接方式采用铜缆串行方式。由于控制器采用串行合用方式，因此不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输。也就是说每个控制单元不指定接纳者，把一切的信息都往外发送；由接纳控制器自主选择能否需求接纳这些信息。广播原理：一家发送，大家接纳CAN-BUS系统组成： CAN收发器: 安装在控制器内部，同时兼具接受和发送的功能，将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。 数据传输终端：是一个电阻，防止数据在线端被反射，以回声的方式前往，

4、影响数据的传输。 数据传输线：双向数据线，由高低双绞线组成。数据传输线数据传输终端数据传输终端CAN收发器CAN收发器Canbus采用双绞线本身校验的构造，既可以防止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控制器输出的信号同时向两根通讯线发送，高低电平互为镜像。并且每一个控制器都添加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效应。Canbus双绞线的根本颜色：Can总线的根本颜色：橙色；Can-Low总是棕色；Can-High:驱动系统(黑色)；温馨系统绿色)； 信息系统(紫色；+1V-1V外界的干扰同时作用于两根导线外界的干扰同时作用于两根导线产生的电磁波

5、辐射相互抵消产生的电磁波辐射相互抵消0 VCAN-BUS系统系统由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，因此最新版本的CAN总线系统人为设定为5个不同的区域，分别为驱动系统、温馨系统、信息系统、多功能仪表、诊断总线等5个局域网。其速率分别为(Kbit/m)：驱动系统由15号线激活：500; 温馨系统由30号线激活：100信息系统由30号线激活：100； 诊断系统由30号线激活： 500仪表系统由15号线激活：100； Lin: 20最大承载：1000CAN 仪表CAN 驱动CAN 信息CAN 温馨 CAN 诊断CAN-BUS系统系统诊断接口CAN-区域图网关J519空调J255温馨系统J

6、393左前门J386右前门J387左后门J388右后门J389转向柱J527电动转向J500G85平安气囊J234ABSJ104变速箱发动机ESP传感器收音机车载雨括器 L雨括器 R CAN-BUS系统系统网关由于不同区域Canbus总线的速率和识别代号不同，因此一个信号要从一个总线进入到另一个总线区域，必需把它的识别信号和速率进展改动，可以让另一个系统接受，这个义务由网关(Gateway)来完成。另外，网关还具有改动信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度传感器的信号，这个信号的优先级在驱动系统是非常高，但转到温馨系统后，网关调低了它的优先级，由于它在温馨系统功能只是

7、翻开门和灯。CAN-BUS系统系统 LinbusLinbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是指一切的控制单元都在一个总成内如空调等，并且有主控制器和子控制器之分，整个总成内主控制器和子控制器，子控制器和子控制器信息都由Linbus相连，然后由主控制器经过Canbus与外界相连。Linbus是CANBUS的子网, 但它只需一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且没有屏蔽措施。Linbus系统规定一个主控制单元最多可以衔接16个子控制单元。CAN-BUS系统系统诊断总线网关仪表总线驱动总线温馨总线信息总线诊断总线诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之间的信息交换，它被用来替代原来的K线或

8、者L线的功能废气处置控制器除外。诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052 下任务，而不能适用于原来的诊断工具，如1552等。诊断总线经过网关转接到相应的CANBUS上，然后再衔接相应的控制器进展数据交换。随着诊断总线的运用，群众集团将逐渐淘汰控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为诊断仪器和控制器之间的信息衔接线，我们称之为虚拟K线。CAN-BUS系统系统针脚号 对应的线束 1 15号线 4 接地 5 接地 6 CANBUS(高 7 k线 14 CANBUS(低 15 L线 16 30号线注：未标明的针脚号暂未运用。当车辆运用诊断CANBUS总线构造后，VAS5051等诊断仪器必需运用

9、相对应的新型诊断线VAS5051/5A或VAS5051/6A, 否那么无法读出相应的诊断信息。另外，车上的诊断接口也作出了相应的改动，详细信息看如以下图表：注：5051仪器的版本号必需大于3.0以上 才干运用诊断CANBUS总线。 新型诊断线可以适用于旧型诊断接口。CAN-BUS系统系统Canbus上的信息Canbus上的信息是以二进制方式出现的。也就是说控制单元将信息转换成二进制，Canbus用电平来模拟二进制，接受控制单元将电平转换成二进制数据，再将二进制数据转换成正常数据。例如：控制单元B将发动机转速值信号先转换成二进制信号(00010101),然后由发送器转换成一串电平信号兵发送出去。

10、控制单元A的接纳器先读取电平信号，转换成二进制信号(00010101)，然后再解码成发动机转速值。CAN-BUS系统系统逻辑信号和差分放大器log. 0“log: 1“ 差分放大器对应于逻辑电平差分放大器对应于逻辑电平CAN-BUS系统系统Canbus的收发器Canbus上的控制器中发送信息的线路经过一个开路集电极和总线相连。Canbus的收发器如下图，运用一个电路进展控制，这样也就是说控制单元在某一时间段只能进展发送或接受一项功能。逻辑“1：一切控制器的开关断开；总线电平为5Vor3.5V；Canbus未通讯。逻辑“0：某一控制器闭合；总线电平为0伏； Canbus进展通讯。CAN-BUS系

11、统系统典型收发器线路图TJA 1050：CAN-BUS系统系统2个以上控制器所组成的Canbus系统当用2个以上的控制器衔接在Canbus总线上如下图，用逻辑1来表示断开和用逻辑0表示闭合。不思索其他总线规那么情况下，总线会出现以下图的情况：1.任何开封锁合，总线上的电压为0伏2.一切开关断开，总线上的电压为5伏因此：1.只需任何一个控制器激活，那么总线激活2.一切控制器封锁，总线处于未激活形状激活的总线称为显性电平；未激活的总线电平称为隐形电平CAN-BUS系统系统Canbus 的数据构造当控制器发送信息时，并不仅仅是数据本身，它同时还带有属性数据打成数据包一同传送。该数据包共有7个数据段，

12、分别储存有开场区1位，有限级别区11位，检验区6位数据区64位，平安区16位，确认区2位和终了区7位。开场区优先级别区未运用数据区确认区检验区数据量16位冗余校验码终了区CAN-BUS系统系统优先级确认由于Canbus采用串行数据传送单根数据线)方式，假设有多个控制器同时需求发出信号，那么在总线上一定会发生数据冲突。一切每一个数据列都有它的优先级。当有多个控制器试图发送信息时，它们本人的接纳器为信息优先级进展仲裁，当其他控制器发送的信息优先级高于本人控制器发送信息时，通知本人发送器停顿发送，整个控制器进入接纳形状。在信息数据列中有11位的形状区，这11位二进制中前7位既是发送信息的控制器标识符

13、，同时又表示了它的优先级，即从前往后数，前面零越多，优先级越高。而后4位那么是这个控制器发送不同信息的编号，如发动机控制单元既要发送转速信号，又要发送水温等信号，那么后4位就有所不同。CAN-BUS系统系统Canbus系统的难题-发送和接受的同步CAN-BUS系统系统同步处理方案一：边沿对齐为了保证发送和接受可以同步，为了保证发送和接受可以同步，CanbusCanbus规定了边沿对齐规那么。也就是说接纳器发规定了边沿对齐规那么。也就是说接纳器发现每一次电平反向的节拍不对时，必需调整边沿，以求得同步。这个规那么在电平变现每一次电平反向的节拍不对时，必需调整边沿，以求得同步。这个规那么在电平变化频

14、繁时能有效的保证了接纳的正确性化频繁时能有效的保证了接纳的正确性CAN-BUS系统系统数据的位填充为了保证发送和接受可以同步，为了保证发送和接受可以同步，CanbusCanbus规定了位填充规那么。也就是说最多规定了位填充规那么。也就是说最多5 5位出位出现一样的电平信号，第六位必需有一个反向电平。这个规那么能有效的保证了接纳的现一样的电平信号，第六位必需有一个反向电平。这个规那么能有效的保证了接纳的正确性。正确性。CAN-BUS系统系统出错帧Error Frame):当控制器在接纳其他控制器或本人发送器的信息时，发现信息有错误，可以发送出错帧，出错帧至少有6个显性电平和8个隐性电平，至多12

15、个显性电平和8个隐性电平构成。错误发送控制单元接纳控制单元接纳控制单元Canbus系统CAN-BUS系统系统驱动系统驱动系统Canbus驱动系统由15号激活, 速率是一切Canbus中最高到达500 kBit/s，采用终端电阻构造，其中心电阻为66欧姆发动机电阻；并且高低Canbus线为环状构造，即任一根Canbus线断路，那么Canbus无法任务。CAN-BUS系统系统驱动系统电路简图CAN-BUS系统系统驱动系统的Canbus信号和逻辑信号：Can-High的高电平为：3.5伏Can-High的低电平为：2.5伏Can-Low 的高电平为: 2.5伏Can-low 的低电平为：1.5伏逻辑

16、“1：Can-high(3.5) Can-low=(1.5)逻辑“0：Can-high(2.5) Can-low(2.5)驱动系统的信号图CAN-BUS系统系统温馨系统温馨系统Canbus温馨系统由30号激活, 速率到达100 kBit/s，没有终端电阻，且高低Canbus线分别，即任一根Canbus线断路，Canbus任务不受影响。CAN-BUS系统系统温馨系统电路简图测温馨系统高低线的电阻为无穷大！CAN-BUS系统系统10us温馨系统的Canbus信号和驱动系统有很大区别：Can-High的高电平为：3.6伏Can-High的低电平为：0伏Can-Low 的高电平为: 5伏Can-low

17、 的低电平为：1.4伏逻辑“1：Can-high(3.6) Can-low=(1.4)逻辑“0：Can-high(0) Can-low(5)温馨系统的信号图CAN-BUS系统系统内部缺点管理控制单元内部有错误计数器。一次发送失败计数加8，一次接纳错误计数加1。当累计超越127时，控制器不再允许发送信息，当累计超越255时，控制器自动与总线脱离.但是，控制器发送信息时，没有遭到回答信号，控制器将反复发送，而错误计数不计数。CAN-BUS系统系统典型缺点1：Can-Low 断路CAN-BUS系统系统示波仪判别CAN-BUS系统系统典型缺点2：Can-high 断路CAN-BUS系统系统示波仪判别C

18、AN-BUS系统系统典型缺点3：Can-Low 与电瓶短接CAN-BUS系统系统示波仪判别CAN-BUS系统系统典型缺点4：Can-Low 与地短接CAN-BUS系统系统示波仪判别CAN-BUS系统系统典型缺点5：Can-Low与Can-high短接CAN-BUS系统系统示波仪判别CAN-BUS系统系统典型缺点6：Can-Low与Can-high交叉衔接CAN-BUS系统系统示波仪判别CAN-BUS系统系统Gate-way系统系统CPU-Dash panelDATA-GatewayDIAGNOSE-GatewayCAN-动力总线动力总线 K-Wire to 自诊断接口自诊断接口控制单元地址码地址码:19CAN-温馨总线温馨总线I-Pump( V6 TDI )EngineAutomatic Transm.ABSAirbagSteeringSensorCAN-Drive trainDoor CULFDoor CURFDoor CURRDoor CULR ZMCentr.LockMemoryLow -SpeedGatewayGatewayMod. 2000Mod. 2000Mod. 2001Mod. 2001I-