大众图安轿车CAN总线课件

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CAN-BUS系统基本内容简介基本构造功能驱动系统传送安全性和故障处理数据传输舒适系统Canbus的发展历史大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上增加了Canbus，传送速率为500Kbit/m。2000年，大众公司在PASSAT和GOLF采用了带有网关的第二代Canbus。2001年，大众公司提高了Canbus的设计标准，将舒适系统Canbus提高到100Kbit/m,驱动系统提高到500Kbit/m。2002年，大众集团在新PQ24平台上使用带有车载网络控制单元的第三代Canbus。2003年，大众集团在新PQ35平台上使用五重结构的Canbus系统，并且出现了单线的LIN-BUS。

CAN-Bus是ControllerAreaNetwork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形式。车上的布线空间有限，CAN-Bus系统的控制单元连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收者，把所有的信息都往外发送；由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。广播原理：一家发送，大家接收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，以回声的形式返回，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。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、舒适系统、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; 舒适系统（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舒适

CAN诊断CAN-BUS系统诊断接口CAN-区域图网关J519空调J255舒适系统J393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安全气囊J234ABSJ104变速箱发动机ESP传感器收音机车载电话雨括器

L雨括器

R

J533CAN-BUS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，必须把它的识别信号和速率进行改变，能够让另一个系统接受，这个任务由网关(Gateway)来完成。另外，网关还具有改变信息优先级的功能。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，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级，因为它在舒适系统功能只是打开门和灯。CAN-BUS系统诊断总线网关仪表总线驱动总线舒适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，它被用来代替原来的K线或者L线的功能（废气处理控制器除外）。诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052下工作，而不能适用于原来的诊断工具，如1552等。诊断总线通过网关转接到相应的CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行数据交换。随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰控制器上的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连接线，我们称之为虚拟K线。CAN-BUS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使用。当车辆使用诊断CANBUS总线结构后，VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新型诊断线（VAS5051/5A或VAS5051/6A）,否则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，具体信息看如下图表：注：5051仪器的版本号必须大于3.0以上

才能使用诊断CANBUS总线。

新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。CAN-BUS系统Canbus上的信息Canbus上的信息是以二进制形式出现的。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。控制单元A的接收器先读取电平信号，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Canbus的收发器

Canbus上的控制器中发送信息的线路通过一个开路集电极和总线相连。Canbus的收发器如图所示，使用一个电路进行控制，这样也就是说控制单元在某一时间段只能进行发送或接受一项功能。逻辑“1”：所有控制器的开关断开；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进行通讯。CAN-BUS系统典型收发器线路图（TJA1050）：CAN-BUS系统2个以上控制器所组成的Canbus系统当用2个以上的控制器连接在Canbus总线上（如图所示），用逻辑1来表示断开和用逻辑0表示闭合。不考虑其他总线规则情况下，总线会出现下图的情况：1.任何开关闭合，总线上的电压为0伏2.所有开关断开，总线上的电压为5伏因此：1.只要任何一个控制器激活，则总线激活2.所有控制器关闭，总线处于未激活状态

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系统优先级确认因为Canbus采用串行数据传递（单根数据线)方式，如果有多个控制器同时需要发出信号，那么在总线上一定会发生数据冲突。所有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，它们自己的接收器为信息优先级进行仲裁，当其他控制器发送的信息优先级高于自己控制器发送信息时，通知自己发送器停止发送，整个控制器进入接收状态。在信息数据列中有11位的状态区，这11位二进制中前7位既是发送信息的控制器标识符，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位则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，则后4位就有所不同。CAN-BUS系统Canbus系统的难题-发送和接受的同步CAN-BUS系统同步解决方案一：边沿对齐为了保证发送和接受能够同步，Canbus规定了边沿对齐规则。也就是说接收器发现每一次电平反向的节拍不对时，必须调整边沿，以求得同步。这个规则在电平变化频繁时能有效的保证了接收的正确性CAN-BUS系统出错帧（ErrorFrame):当控制器在接收其他控制器或自己发送器的信息时，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个显性电平和8个隐性电平构成。错误发送控制单元接收控制单元接收控制单元Canbus系统CAN-BUS系统驱动系统Canbus驱动系统由15号激活,速率是所有Canbus中最高达到500kBit/s，采用终端电阻结构，其中心电阻为66欧姆（发动机电阻）；并且高低Canbus线为环状结构，即任一根Canbus线断路，则Canbus无法工作。CAN-BUS系统舒适系统Canbus舒适系统由30号激活,速率达到100kBit/s，没有终端电阻，且高低Canbus线分离，即任一根Canbus线断路，Canbus工作不受影响。CAN-BUS系统舒适系统电路简图测舒适系统高低线的电阻为无穷大！CAN-BUS系统10us舒适系统的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)舒适系统的信号图CAN-BUS系统内部故障管理控制单元内部有错误计数器。一次发送失败计数加8，一次接收错误计数加1。当累计超过127时，控制器不再允许发送信息，当累计超过255时，控制器自动与总线脱离.但是，控制器发送信息时，没有受到答复信号，控制器将重复发送，而错误计数不计数。CAN-BUS系统典型故障－1：Can-Low断路CAN-BUS系统示波仪判断CAN-BUS系统典型故障－2：Can-high断路CAN-BUS系统示波仪判断CAN-BUS系统典型故障－3：Can-Low与电瓶短接CAN-BUS系统示波仪判断CAN-BUS系统典型故障－4：Can-Low与地短接CAN-BUS系统示波仪判断CAN-BUS系统典型故障－5：Can-Low与Can-high短接CAN-BUS系统示波仪判断CAN-BUS系统典型故障－6：Can-Low与Can-high交叉连接CAN-BUS系统示波仪判断CAN-BUS系统Gate-way系统CPU-DashpanelDATA-GatewayDIAGNOSE-GatewayCAN-动力总线

K-Wireto自诊断接口控制单元地址码:19CAN-舒适总线I-Pump(V6TDI)EngineAutomaticTransm.ABSAirbagSteeringSensorCAN-DrivetrainDoorCULFDoorCURFDoorCURRDoorCULRZMCentr.LockMemoryLow-SpeedGatewayMod.2000Mod.2001I-Pump(V6TDI)EngineGearboxABSAirbagSteeringSensorCAN-DrivetrainRadioRNSDSPMFSSUfueltankW8ClimatronicDoorCULFDoorCURFDoorCURRDoorCULRZM/ZVMemoryseatsCAN-ComfortCAN-ComfortCAN-InfotainmentGateway1920272889ConnectorT32b

(green)DiagnosisconnectorK-wire25ConnectorT32a(blue)CANCAN-DrivetrainCAN-Comfort789Gate-way系统系统有登陆保护程序Gate-way系统Converter只有通过自诊断接口，借助自诊断仪器内的登陆程序，才可