can总线技术在现代汽车上的应用与研究

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1、论文稿纸-CAN总线在现代汽车的研究与应用CAN总线技术在现代汽车上的研究与应用摘要：CAN(ControllerAreaNetwork)控制局域网是现场总线的一种,与其他一般总线相比,它的数据通讯具有突出的可靠性、实用性和灵合性。在国外，欧洲生产的轿车目前已广泛采用了CAN总线来实现数据的通讯；在国内，目前主要是在一些合资品牌的中高档次的轿车上几乎采用了该系统，但几乎都是直接采用国外的成熟技术，并不具备自主的知识产权；国内目前能够自主开发的汽车CAN总线系统主要是基于汽车车身系统来控制，汽车其他系统CAN总线的应用在目前还处于研发阶段。本文首先介

2、绍CAN总线系统在汽车上应用情况，然后结合我公司车型的特点，介绍了一种高可靠性、低成本的实用型汽车车身CAN总线系统的设计方案。关键词：CAN总线、控制器、节点、通讯协议、速率1.引言   随着计算机、通讯、微电子技术的迅速发展，以全数字式现场总线为代表的控制仪表、设备大量应用，使得传统的现场控制技术及现场控制设备发生了巨大的变化。繁琐的现场连线被简单的；现场总线网络所代替，系统设计灵活，设备维护简单，信号传输质量也大大提高，为工业现场控制用户带来巨大好处。经过长时间发展，已形成Hart、Lonworks、Profibus、Bitbus及CAN等多

3、种现场总线协议。   随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高，特别是微控制器进入汽车控制领域后，给汽车发展带来了划时代的变化，汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性都得到了大幅提升。论文稿纸-CAN总线在现代汽车的研究与应用电子设备的大量应用，必然导致车身布线愈长愈复杂、运行可靠性降低、故障维修难度增大。特别是电子控制单元的大量引入，为了提高信号的利用率，要求大批的数据信息能在不同的电子单元中共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，传统线束已远远不能满足这种需求。针对上述问题，就选择了网络技术，在借鉴

4、计算机网络技术和现场控制技术的基础上，开发出了各种适用于汽车环境的网络技术。和其它控制现场相比，汽车内温度变化范围大(-45℃～+120℃)，电磁干扰和其它电子噪声强，环境恶劣，网络在车内的运行可靠性尤为重要，这不但体现在网络结构自身的容错能力和抗干扰能力上，而且也体现在信号的编码方式和传输方式上。汽车局域网无一例外地都采用了同步串行传输方式，数据信号多采用PWM和NRZ编码，通常位速率高于100kbps采用NRZ编码，低于100kbps采用PWM编码方式。2.汽车中的信息多路传输与控制器局域网(CAN)   汽车中的信息一般是单路传输,随着汽车上

5、电子设备越来越多,许多汽车电子设备可能会需要同一路信号,如组合仪表和发动机ECU都需要车速信号和转速信号，通常情况下,我们会增加传感器的数量或采用信号分配器,而采用控制器局域网(CAN),网络上任何节点都能实现数据共享。目前存在的多种汽车网络标准，其侧重的功能有所不同，为方便研究和设计应用，SAE车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。   A类   主要面向传感器和执行器控制的低速网络，通常作为汽论文稿纸-CAN总线在现代汽车的研究与应用车车身CAN总线系统的控制，数据传输位速率通常只有1～10kbps。主要应用于电动门窗、座椅调节、

6、灯光照明、雨刮和暖风电机、中央门锁、电动后示镜、倒车雷达、电喇叭等控制。   B类   主要面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10～100kbps。主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、组合仪表显示等系统，以减少传感器和其它电子部件的数量。   C类   主要面向高速、实时闭环控制的多路传输网，位速率一般为100kbps～1Mbps，主要用于悬架控制、牵引控制、发动机控制、防抱死系统、导航系统、安全气囊等系统，以简化分布式控制和进一步减少车身线束。3．CAN节点传输协议及硬件系统CAN是80年代初BOSCH公司为解决现代汽车中众多控制单

7、元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议，经多次修订，于1991年9月形成技术规范2.0版本。该版本包括2.0A和2.0B两部分。其中2.0A给出了报文标准格式，2.0B给出了报文的标准和扩展两种格式。推出2.0B是为了满足美国汽车制造商对C类网应用的要求。随后，SAE的货车客车控制和通信网络委员会J1939投票通过了将CAN作为C类数据交换网应用于客车、货车、农业及建筑车辆。目前，支持CAN协议的有INTEL、MOTOROLA、PHILIPS、SIEMENS、论文稿纸-CAN总线在现代汽车的研究与应用NEC、HONEYWELL等百余

8、家国际著名公司集成电路，其中CAN应用器件也琳琅满目、层出不穷，已经逐步形成产品系列，以下主要针对汽车车身CAN总线系统的