can总线在汽车车身控制中的应用课件.ppt

CAN总线在汽车车身控制中的应用 1 概述 2 CAN总线技术简介 3 CAN总线技术的特点及优点 4 CAN 总线在车身控制中的应用 5 CAN前景展望 概 述 随着汽车行业的不断发展，尤其是汽车电子技术的快速发展，使得车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统的控制，从行驶、制动、转向系统到安全保证系统及仪表报警，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成了一个庞大的系统。传统的布线形式已经不能满足现代汽车高速智能化的发展 。 在现代汽车工作过程中，汽车上几十甚至上百块的电子控制单元不断接受外界传感器的信号，然后发出指令去控制执行器的动作，因而满足各系统对数据的实时性的要求、提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本已成为迫切需要解决的问题。为此以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了CAN总线协议，并使其成为国际标准（ISO11898）。 CAN总线又称为汽车总线，其全称为“控制器局域网（CAN-Controller Area Network）”，是一种串行 多主站控制器 局域网 总线。它具有很高的网络安全性、通讯可靠性和实时性，而且简单实用，网络成本低。特别适用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。 各汽车计算机控制单元能够通过CAN总线共享所有信息和资源，达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性和维护性、降低成本，更好地匹配和协调各个控制系统的目的。 CAN总线技术简介 对于汽车上的众多电控单元而言，如果按照传统的汽车数据传输方式建立数据传递将是一个庞大的数据网络（如图1-1所示），这样的网络不仅效率底，故障率高，而且功能局限性大，无法实现功能的升级和多个系统的同步协调。 图1-1 传统方式数据传递示意图 CAN串行总线系统（如图1-2所示），把车辆上相关控制器都联系起来，实现了各种控制器的相互通信，做到了全车信息及时共享。CAN不仅减少了直接线束的连接，使整车线束布置紧凑，车辆更安全。同时，也确保了整车在行驶过程中各个部件之间的匹配达到最佳状态，使故障率大大降低，安全性能大大提高。 图1-2 CAN数据总线传递方式示意图 CAN总线技术的特点及优点 1 CAN总线的特点 CAN作为一种多主总线，支持分布式实时控制的通信网络。在汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，总线的位速率最大可达1Mbit/s。CAN总线属于总线式串行通信网络，由于其采用了许多新技术及独特的设计，与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其特点可以概括如下： 1) CAN为多主方式工作，网络上任一节点均在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活，利用这一点可方便地构成多机备份系统。2) CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的数据最多可在134us内得到传输。中断源：是两个外中断INT0（P3.2）和INT1（P3.3）、两个片内定时/计数器溢出中断TF0和TF1，片内串行口中断TI或RI中断处理分为四个阶段 1、保存被中断程序的现场 2、分析中断源，判断中断原因 3、转去执行相应的处理程序 4、恢复被中断程序现场，继续执行被中断程序。 3) CAN采用非破坏性总线优先级仲裁技术，当两个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而高优先级的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突。按节点类型分成不同的优先级，可满足不同的实时要求 4) CAN只需通过帧滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接受数据，无需专门的“调度”。 5) CAN采用NRZ（非归零制编码方式）编码，直接通信距离最远可达10km（5Kbit/s）；通信速率最高可达1Mbit/s（此时通信距离最长为40m）。6) CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；标识符可达2032种（CAN2.0A），而扩展标准（CAN2.0B）的标识符几乎不受限制。7) 采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率底，具有极好的检错效果。8) CAN的每帧信息都有CRC（一种校验码）校验及其他检错措施，保证数据出错率极低。9) CAN的通信介质可分为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。 10）CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。 2 CAN总线的优点 1）