什么是--CAN-BUS系统--及它的作用

包括车辆状态监测、故障诊断、自动驾驶、安全控制等。
CAN总线在智能网联汽车中的技术挑战
需要解决高实时性、高可靠性、高安全性等方面的技术问题。
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CAN Bus技术演进
高速CAN总线技术
目前CAN总线已达到1Mbps，未来将进一步提高至4Mbps或更高，以满足日益增长的数 据传输需求。
低压CAN总线技术
低压CAN总线以其灵活性和低成本性在汽车电子领域得到广泛应用，未来将进一步优化 其性能和可靠性。
CAN总线与互联网技术的融合
随着物联网技术的发展，CAN总线将与互联网技术融合，实现远程监控和管理，提高汽 车智能化水平。
CAN Bus被用于工业自动化控制 系统中的数据传输和控制，例如工 厂自动化生产线、机器人控制系统 等。
其他领域
除了汽车和工业自动化领域，CAN Bus还被应用于医疗设备、航空航 天、智能家居等领域中。
02
CAN Bus通信协议
CAN协议概述
01
CAN是控制器局域网（Controller Area Network）的缩写， 它是一种用于汽车和其他工业应用场合的通信协议。
应用
与CAN控制器一起广泛应用于汽 车、工业自动化、楼宇自动化等
领域。
CAN总线电阻
作用
CAN总线电阻用于匹配总 线上的阻抗，以确保数据 传输的稳定性和可靠性。
类型
分为终端电阻和线电阻两 种类型。
应用
在CAN总线系统中，终端 电阻通常用于连接CAN控 制器和CAN收发器，而线 电阻用于连接其他设备。
灵活性
CAN Bus支持多种数据传输速 率，同时可以适应不同的网络 环境，具有较强的灵活性。
成本效益

（3）数据传输终端 数据传输终端实际是一个电阻器，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波 而使数据遭到破坏。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线是用于传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-High）线和 CAN低位（CAN-Low）数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各 控制单元，各控制单元接收后进行处理。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线采用两条线相互扭结成双绞线，两条线上的电位是相反的，如果一条 线的电压是5V，另一条线就是0V，两条线的电压总和等于常值。双绞线可以有效防 止对车辆内的其他设备产生电磁干扰，同时也可消除因为电压在CAN数据总线上快 速变换而产生的磁场干扰。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
CAN-BUS数据总线的数据传输原理在很大 程度上类似电话会议的方式。一个用户 （控制单元）向网络中“说出”数据，而 其他用户“收听”到这些数据。若控制单 元认为这些数据对它有用，它就接收并且 应用这些数据，而其他控制单元也许不会 理会这些数据。故数据总线里的数据并没 有指定的接收者，而是被所有的控制单元 接收及计算。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
三、CAN-BUS数据总线的传输过程
数据的具体传输过程： ③ 接收数据。所有与CAN-BUS数据总 线相连构成网络的控制单元成为接收器， 从CAN-BUS数据总线上接收数据。 ④ 检查数据。控制单元对接收到的数据 进行检查，看是否是其功能所需。 ⑤ 接受数据。如果所接收的数据是需要 的，它将被认可及处理，反之将其忽略。

CAN总线控制技 术
一个中央控制单元
三个中央控制单元
三个控制单元和总线控制
制作：冯健
汽车电气控制系统
2001以前大众车的数据传输系统
TDI 柴油喷 射电脑 自变箱电脑 ABS电脑
CAN总线控制技 术
发动机电 脑
高速总线
安全气囊 电脑 方向盘 转角信号
网关电脑
网关：由于不同区域 Canbus 总线的速率
电子转向助力
Gateway 总线控制单元
制作：冯健
汽车电气控制系统
雨刷器控制器
开迪车舒适总线系统
拖车电脑 仪表电脑
CAN总线控制技 术
电网管理电脑
转向柱开关
空调电脑
网关电脑
司机门控制单元
副司机门控制单元
舒适系统控制单元
隔离栅监控
LIN总线
制作：冯健
汽车电气控制系统
开迪车信息总线系统
CAN总线控制技 术
CAN总线控制技 术
ISO 分类：低速型 低于10 kbps （用于后视镜调整、电动窗、灯光照明、雨刷器 等，称作LIN总线) 低速型 10 －125 kbps (用于舒适系统、仪表显示等） 高速型 125 kbps －1Mbps (用于发动机控制、ABS、传动控制等） 最多接入控制单元数：32个 最长一根 CAN bus 线长度：40 m 通用版本：Bosch CAN 2.0 单位换算： 1 bps = 1 bits per second（位/秒） 8 bits（位）= 1 byte（字节）
并联在总线导线上，所
有控制单元地位均相同。 称为多主机结构。
原则上CAN总线上用一条导线就足已满足要求了，但是在该总线系统上还是配备了第二条 导线，在这个第二条导线上，信号是按相反的顺序传送的，这样可以抑制外边干扰。

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
广播原理：一家发送，大家接 收
CAN-BUS系统
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。
针脚号 1 4 5 6 7 14 15 16 对应的线束 15号线 接地 接地 CANBUS(高） k线 CANBUS(低） L线 30号线
注：未标明的针脚号暂未使用。
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。
CAN-BUS系统
CAN 诊断
CAN 信息
CAN 驱动 CAN 舒适 CAN 仪表
CAN-BUS系统
CAN-区域图
诊断接口 网关
发动机
变速箱
ABS J104
ESP传 感器
J533
雨括器 L
安全气囊 J234
G85
电动转向 J500 转向柱 J527
收音机
车载电话
雨括器 R
J519

CANBUS介绍作为ISO11898CAN标准的CANBus（ControLLer Area Net-work Bus），是制造厂中连接现场设备（传感器、执行器、控制器等）、面向广播的串行总线系统，最初由美国通用汽车公司（GM）开发用于汽车工业，后日渐增多地出现在制造自动化行业中。

1、CANBus系统组成及性能CANBus系统通过相应的CAN接口连接工业设备（如限位开关、光电传感器、管道阀门、电机启动器、过程传感器、变频器、显示板、PLC和PCI 作站等）构成低成本网络。

直接连接不仅提供了设备级故障诊断方法，而且提高了通信效率和设备的互换性。

CANBus数据传输速率为1Mbit/s，线路距离lkm，基本站点数64，传输媒体是屏蔽双绞线或光纤。

2、CANBus数据链路控制特点CANBus数据链路层协议采用平等式（Peer to peer）通信方式，即使主机出现故障，系统其余部分仍可运行（当然性能受一定影响）。

当一个站点状态改变时，它可广播发送信息到所有站点。

CANBus的信息传输通过报文进行，报文帧有4种类型：数据帧、远程帧、出错帧和超载帧，其中数据帧格式如图8所示。

CANBus帧的数据场较短，小于8B，数据长度在控制场中给出。

短帧发送一方面降低了报文出错率，同时也有利于减少其他站点的发送延迟时间。

帧发送的确认由发送站与接收站共同完成，发送站发出的ACK场包含两个“空闲”位（recessive bit），接收站在收到正确的CRC场后，立即发送一个“占有”位（dominant bit），给发送站一个确认的回答。

CANBus还提供很强的错误处理能力，可区分位错误、填充错误、CRC 错误、形式错误和应答错误等。

CANBus应用一种面向位型的损伤仲裁方法来解决媒体多路访问带来的冲突问题。

其仲裁过程是：当总线空闲时，线路表现为“闲置”电平（recessive level），此时任何站均可发送报文。

发送站发出的帧起始字段产生一个“占有”电平（dominant level），标志发送开始。

CAN收发器功能
收发器
发送器 数据转变为电信号 控制器
数据传给控制器 接受器
数据传输终端的功能
• 是一个电阻器 • 阻止数据在传输终了被反 射回来并产生反射波 • 因为反射波会破坏数据
数据传递线的功能
用以传输数据的双向数据线
分为CAN高位数据线 （CAN-HIGH）和CAN低位 数据线（CAN-LOW） 数据总线没有指定接收器，数 据通过数据总线发送并由各控 制单元接受和计算
6、CAN数据总线数据传输的原理
• CAN数据总 线中的数据 传递就像一 个电话会议 • 一个电话用 户（控制单 元）将数据 “讲入”网 络中，其他 用户通过网 络“接听” 这个数据
对这个数据感兴 趣的用户就会利 用数据，而其他 用户则选择忽略
7、CAN数据总线的构成
CAN数据总线由1个控制器、1个收发器、 2个数据传输终端和2条数据传递线构成
10、CAN数据总线传递数据的构成
• CAN数据总线在极短的时间里，在各控制 单元间传递数据，可将其分为7个部分 • CAN数据总线传递的数据由多位构成。 在数据中，位数的多少由数据域的大小决 定 • （一位是信息的最小单位——单位时间电 路状态。在电子学中，一位只有0或1两个 值。也就是只有”是“和”不是“两个状
• 数据的形成图表如下：
该形式在两条数据传输线上是一样的
• 开始域：
标志数据开 始。带有大 约5V电压 （由系统决 定）的1位， 被送入高位 CAN线；带 状态域：判定数据中的 有大约0V 优先权。如果两个控制单 电压的1位 元都要同时发送各自的数 被送入低位 据，那么，具有较高优先 CAN线。 权的控制单元，优先发送
9、CAN数据总线的数据传递过程

汽车CAN-BUS多路信息传输系统 介绍
目录
• 引言 • CAN-BUS技术概述 • 汽车CAN-BUS多路信息传输系统原
理 • 汽车CAN-BUS多路信息传输系统应
用实例 • 挑战与解决方案 • 未来发展趋势与前景展望
01 引言
目的和背景
汽车电子化和智能化发展
随着汽车技术的不断进步，汽车内部的电子控制系统越来越 多，需要一种高效、可靠的数据传输系统来实现各个系统之 间的信息交换。
安全性问题
汽车CAN-BUS系统涉及到车辆控制和安全等方面，因此需要解决 网络安全和信息安全问题。
解决方案及创新思路
优化网络拓扑结构
通过优化CAN-BUS网络的拓扑结构，提高信息传 输的效率和实时性。例如，采用星型、树型等拓 扑结构，减少信息传输的延迟和冲突。
加强网络安全防护
采用加密、认证等网络安全技术，确保CAN-BUS 系统的信息安全和网络安全。同时，建立完善的 网络安全防护体系，防止恶意攻击和非法访问。
节能控制
通过CAN-BUS系统实现发动机与其他控 制单元的协同工作，如与变速箱控制单元 协同实现最佳换挡策略，降低油耗。
故障诊断
当发动机出现故障时，控制单元可以通 过CAN-BUS系统将故障信息发送给仪 表盘，以便驾驶员及时了解并处理。
实例二：车身电子稳定系统中的应用
实时监控
车身电子稳定系统通过CAN-BUS系统实时获取车辆动态参数（如车 速、横摆角速度、侧向加速度等），以判断车辆是否处于稳定状态。
提高汽车性能和安全性
通过CAN-BUS多路信息传输系统，可以实现汽车各个系统之 间的实时数据共享和协同工作，从而提高汽车的整体性能和 安全性。
报告范围
CAN-BUS多路信息传输系统基 本原理：介绍CAN-BUS多路信

汽车的电子大管家数据总线“”是个让人头痛的东西，因为它不像天窗、发动机、车灯这些东西，是看得到摸得着的物件。

它类似于“”系统，是汽车的超级大管家，掌控着汽车上所有的电子元件，介于全车的电路与车载电脑之间。

它像是一根神经，把汽车的试、听、触、嗅等感觉传递给大脑，然后再把信息反馈给各个部件，为正常行车提供基础保障。

“”不是某条公交专线的昵称，它的英文全称是“”的，翻译过来就是“车载智能网络系统”。

“”通过总线，有效的将整车的各个控制模块信息集成起来，并能够快速准确的将各种信息反映到中央模块和客户端，达到实时反应和及时监控。

控制器局域网（，简称），最初它是由德国著名的汽车配件制造商（博世）公司于１９８３年为汽车应用而开发的。

最初的定义是一种有效的支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，属于现场总线（）的范畴。

１９９３年１１月，ＩＳＯ正式颁布了控制器局域网ＣＡＮ国际标准，这也为控制器局域网的标准化、规范化奠定了基础，如今它已经是国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。

是应用在现场、微机化测量设备之间，实现双向串行多节点数字通讯的网络系统，也是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。

介质可采用双绞线、同轴电缆或者光导纤维。

通过11位标识和非破坏性位仲裁总线结构机制，确定数据块的优先级，保证在网络节点冲突时最高优先级节点不需要冲突等待。

竞争式总线结构具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点，使得总线上的任意节点都能够主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，从而实现各节点之间的通信自由。

总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。

欧洲最先将这种技术引入汽车业。

应用于汽车上的这种总线网络主要负责各个传感器之间的数据传递。

随着技术的不断完善，作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，如今的不再仅仅局限于汽车电子领域。

在欧洲、美洲，亚洲总线技术在工程机械领域已经被普遍认可，国际上一些著名的工程机械公司都在产品上采用了总线技术，从而大大提高了整机的可靠性、可检测和可维修性，同时也提高了机器的智能化水平。

CANBUS原理介绍
CAN总线（Controller Area Network，CAN）是一种高性能多点环形
总线系统，是由Robert Bosch GmbH公司研制的局域网技术，它采用多路
复用的物理环形局域网，结构简单，支持全双工，具有抗干扰能力强，实
现简易，可靠性高，操作速率高，安装灵活，可编程性强、节约线缆布线
长度等特点，可以有效解决多点控制的问题，现已成为车用总线通信系统
中最成功和最广泛采用的总线系统。

CAN总线系统由总线线缆、各终端终端控制芯片、映射器、收发器、
电缆接头等组成。

CAN总线线缆由两条线组成，分别为CAN_H和CAN_L，CAN_H是正极性，CAN_L为负极性，它们分别对应于CAN总线系统的两个
总线信号线，它们同时传输信号。

CAN总线系统中的终端芯片可以被分为发送控制芯片和接收控制芯片，它们分别用于发送和接收CAN总线信息。

发送控制芯片主要用于将CAN总
线信息发送出去，发送控制芯片可以通过对CAN总线信息的编码来发送CAN总线信息。

接收控制芯片可以接收CAN总线信息，并将其解码，以供
使用。

映射器是一种用于连接CAN总线系统的中间设备，它可以将CAN总线
信息转换为其他总线信息，如I2C、SPI等，以符合其他终端芯片的要求。

CANBUS介绍及工作原理什么是CANBUS？CANBUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（Controller Area Network-BUS）”。

CANBUS总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。

将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，在汽车上这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递。

CANBUS的工作原理大家知道当今车辆的电控系统是越来越多，例如电子燃油喷射装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗、主动悬架等等。

同时遍布于车身的各种传感器实时的监测车辆的状态信息，并将此信息发送至相对应的控制单元内。

『车身上各种控制单元的分布图』通过上图我们可以看到车身上的各种控制单元，车越高级，车身上的控制单元也就越多，每个控制单元都可看做一台独立的电脑，它可以接受信息，同时能对各种信息进行处理、分析，然后发出一个指令。

比如发动机控制单元会接受来自进气压力传感器、发动机温度传感器、油门踏板位置传感器、发动机转速传感器等等的信息，在经过分析和处理后会发送相应的指令来控制喷油嘴的喷油量、点火提前角等等，其它控制单元的工作原理也都类似。

在这里可以给大家做一个比喻，车上的各种控制单元就好比一家公司各个部门的经理，每个部门的经理接受来自自己部门员工的工作汇报，经过分析作出决策，并命令该部门的员工去执行。

『控制单元』车身上的这些控制单元并不是独立工作的，它们作为一个整体，需要信息的共享，那么这就存在一个信息传递的问题。

比如发动机控制单元内的发动机转速与油门踏板位置这两个信号也需要传递给自动变速器的控制单元，然后自动变速器控制单元会据此来发出升档和降档的操作指令，那么两个控制单元之间又是如何进行通信的呢？『每项信息都通过各自独立的数据线进行交换』目前在车辆上应用的信息传递形式有两种。

第一种是每项信息都通过各自独立的数据线进行交换。

比如两个控制单元间有5种信息需要传递，那么则需要5根独立的数据线。

科技论坛 ｉ Ｊ ｛
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简介汽车 Ｃ Ｎ Ｂ Ｓ总线控制系统 Ａ —Ｕ
（ 甘肃交通职业技 术学院 ， 肃 兰州 ７ ０ ７ ） 甘 ３ ０ ０
摘 要 ： 合 实际 ， 对 汽 车 Ｃ — ＵＳ总 线控 制 系统 进 行 了论 述 。 结 针 ＡＮ Ｂ 关 键 词 ： 车 ；ＡＮ Ｂ Ｓ总 线控 制 系统 ： 构 汽 Ｃ —Ｕ 结 现 代 中 高 级 轿 车 上 采 用 了 十 几 个 甚 至 二 ＤＶ 十几个电控单元，而每一个 电控单元都需要 与 相关的多种传感器和执行器发 生通讯，并且 各 种 电控单元 间也需要进行信息交换 。如果 每项 数 信息都要 通过各 自独立 的数据线进 行传递， 则 整个 电控 系统需要大量 的线和接件 ，增加 了系 统 的诊 断 难 度 和 车重 量 ，同 时 也 增 加 了 成 本 。 德 国 Ｂ Ｓ ｈ公 司 开 发 出 了 应 用 于 汽 车 上 的 ＯＣ ＳＶ Ｃ Ｎ数据总线系统，利用两条数 据传输线实现 Ａ 图 １ ＡＮ数 据 总 线 的 组 成 Ｃ 图 ２ Ｃ Ｎ数 据 传 输 线 （ 绞 线 ） Ａ 双 各 电控单元间的信息传递。迄今为止，大众 、 奔 驰 、 马 、 用 、 志 和 菲 亚 特 等 汽 车 公 司 都 相 宝 通 凌 控倒单元 ｌ 控 制 革 妇 控 锄单 元 ３ 控倒 单 蠢珥 继 采 用 了 该 系 统 ，我 国 的 宝来 、奥 迪 和 帕 萨 特 等车型也 已使用该 系统 。 接 散 ｛ ｌ 受 据 ＾， 挺 Ｉ ｎ ｝ ／ 数譬 人 ／ ｌ ／ Ｉ 受 Ｉ１ 接 １Ｃ Ｎ数据总线的组 成与结构 Ａ 椅敷 ｌ 矗蛔 ｌ ｝ ｌ ｌ 蠢 据 ｌ Ｉ 童 据 ｌ ｌ 捡数 ｎ 检敦 Ｉ ｌ Ｃ （ｏｔ ｌｒＡｒａＮｅ ｏｋ即控 制器 局 ＡＮＣ ｎｒ ｌ ｅ ｔ ｒ） ｏｅ ｗ 接收 敷搬 ｌ 震 撅 Ｉ ｌ 数据 ｉ Ｉ 收 舔 ｌ ／ 、 ／ 避救 ／ 接收 Ｖ ／ 接 数 Ｕ ｌ ｌ 域 网， 总线 由 １个控制器 、 个 收发器 、 数 该 １ ２个 据传输终端和 ２条数据传输线组成，如图 １ 。 １１Ｃ Ｎ控 制 器 和 Ｃ Ｎ 收 发 器 ． Ａ Ａ ・ 每一个 电控单元 中均 设有一个 Ｃ ＡＮ控制 一 ～ 器 和一 个 Ｃ Ｎ收 发 器 。 Ｃ Ｎ控 制 器 主 要 用 来 Ａ Ａ 、、厂 接收微处理 器传来 的信息，对这些信 息进行处 理并传给 Ｃ Ｎ收发器， Ａ 同时 ， Ａ Ｃ Ｎ控 制器也接 收由Ｃ ＡＮ收 发器传 来的数 据，对这些 数据 进 行处理，并传给 电控单元 中的微 处理器 。Ｃ ＡＮ 敷 据 传 媛 收发器用 接收 Ｃ Ｎ控制器 送来 的数据并将 其 Ａ 图 ３ 数 据 的具 体 传 输 过 程 发 送 到 Ｃ Ｎ 数 据 传 输 线 上 ，同时 接 收 Ｃ Ｎ 数 Ａ Ａ 据传 输线 上 的数 据 并将 其 送 给 Ｃ ＡＮ控 制 器 。 系统 中标识符是唯一 的，不可能有两个 站发 Ｃ Ｎ具有 十分优 越 的特点 ： Ａ 低成 本 、 极高 １ Ａ 数 据 传输 终 端 ．Ｃ Ｎ ２ 送具有相 同标识符 的报 文。当几个 站同时竞争 的总线利用率 、很远的数据传输距离 （ 长达 ｌ Ｏ 在 Ｃ ＡＮ数据传 输线的数据 发送和接收 两 总线读取 时， 这种配置 十分重要 。 ＡＮ总线的报 ｋ 、 Ｃ ｍ）高速 的数据 传输速率 （ 高达 １Ｍｂｔ ）可根 ｉｓ、 ／ 端，都接有 电阻器， 用于 防止数据在数据传输 线 文发送 和接收参见 图 ３ 。当一个 站要 向其 它站 据报文 的 Ｉ Ｄ决定接收或屏蔽该报文 、 可靠的错 终端 被反 射并以 回声的形式返 回，从而保证 了 发送数 据时， 该站 的 Ｃ Ｕ将要发送 的数据 和 自 误处理和检错机制 、发送的信息遭到破坏后可 Ｐ 数据 的正确传送 。 己的标识符传 送给本站 的 Ｃ Ｎ芯片， Ａ 并处 于准 自动重发 、节点在错误严重的情况下具有 自动 １ ． 据 传 输 线 ３数 备状态 ；当它 收到总线分配 时，转 为发送报 文 退出总线的功能 、报文不包含源地址或 目标地 数据 传输线 是用 以传输 数据 的双 向数据 状态。Ｃ Ｎ芯 片将数据根据协议组织 成一定 的 址 、仅用标志符来指示功能信息以及优先级信 Ａ 线 。汽车上 Ｃ Ｎ数据传输线 大都是双绞线 ， Ａ 这 报文格式发 出， 时网上的其它站处 于接收状 息等 。Ｃ Ｍ ／ Ｄ是 “ 这 Ｓ ＡＣ 载波侦听多路访 问 ， 冲突 （ａｒ ｒＳｎｅ Ｍｕ ｉｌ ｃｅｓｗｔ Ｃ ｌ ｉ ｈ — 两条信号 线，被称 为“ ＡＮ Ｈ” Ｃ — ，和“Ｃ Ｎ— ” 态 。每个处于接收状态 的站对接收到 的报文进 检测 ”Ｃ ｒｅ ｅｓ ｈｐｅ Ａ ｃｓ ｉ ｏ Ａ Ｌ， 这种结构使系统能够同时读写。为了防止数据 行检测， 判断这些报 文是否是发 给 自己的， 以确 ｌｉ Ｄ ｔｃ 的缩写 。 ｉｏ ｅ ｔ ｓｎ ｅ ） 利用 Ｃ ＭＡ访问总线 。 Ｓ 可对 传送时的干扰，两条 数据传输线缠绕在 一起如 定是否接受它。 总线上信号进行检测 ，只有 当总线处 于空闲状 图 ２ 同时这两条线的 电位相反，如果一根数据 。 ３ 车载网络系统通信 态时 ， 才允 许发送 。利用 这种方法 ， 可以允许 多 Ｃ ＡＮ总线规 范 己被 ＩＯ制定 为 国际标 准 个节 点挂接 到同一 网络上 。当检测 到一个 冲突 Ｓ 线上的电压大约为 Ｏ，那么另一根 线上的电压 ｖ 就 大 约 为 ５ 。这 样 ，两 根 线 的总 电 压保 持 一 个 ＩＯ１ ８８，是 国际上应用最广 泛的现场总线之 位 时 ， ｖ Ｓ ９ １ 所有 节点重新 回到监 听总线状态 ， 到该 直 最初 ， Ａ Ｃ Ｎ被 设计作 为汽车环境 中的微控 冲突时间过后 ， 开始发送 。 才 在总线超载的情况 常数，而且所产生 的电磁效 应也会 由于极 性相 反而互 相 抵消 ，使 向外 辐 射时 保持 中性 无 辐 制 器 通 讯 ，在 车 载 电子 控 制 装 置 、 Ｃ Ｅ Ｕ之 间 交 下，这种技术可能会造成发送信号经过许多延 换信息 ， 形成 汽车 电子控 制网络。 比如 ： 发动机 迟 。为 了避 免 发 送 延 时 ， 利 用 Ｃ ＭＡ Ｃ 可 Ｓ ／Ｄ方 式 射。 ２Ｃ ＡＮ数 据 总线 的 数 据 传 输 管 理系统 、 速箱控制器 、 变 仪表装备 、 电子 主干 访 问总线 。当总线上有两个节点 同时进行发送 均嵌人 Ｃ Ｎ控制装置 。 Ａ 数据 总线 的数据传输像一个 电话会议 。一 系统 中， 时，必须通过无损 的逐位仲裁方法来使有最高 个 电话用户电控单元将数据 “讲 人” 网络 中， Ｃ Ｎ通讯 协议 主要 描述 设备 之 间的信 息 优先权 的的报文优先发送 。 Ｃ Ｎ总线上发送 Ａ 在 Ａ Ｃ Ｎ总线层 的定 义与开放系统互连 的每一条报文都具有唯一 的一个 ｌ 位或 ２ １ ９位 其他用户通过 网络 “接 收” 。当 Ｃ ＡＮ总线 上的 传递方式 。 Ａ ０Ｉ 一致 。每一层 与另一设备上 相同的那 数字 的 Ｉ 。 Ａ Ｄ Ｃ Ｎ总线状态取 决于二进制数 ０ 而 个节 点（ 发送数据 时， 站） 它以报文形式广播 给 模型（ｓ） 网络 中所有节点 。 每个节点来说， 对 无论数据是 层通讯 。实际 的通讯发生在每一设备上相邻 不是 １ 所 以 Ｉ ， Ｄ号越 小 ， 则该 报文拥 有越 高的 否是发给 自己的， 都对其进行接收 。 每组报文开 的两层 ，而设备只通过模型物理层的物理介质 优先权 。因此一个为全 ０标志符 的报文具有总 头 的 １ 位字符 为标识符 ，而扩展格式 Ｃ １ ＡＮ的 互 连 。 Ｃ Ｎ 总 线 规 范 定 义 了模 型 的 最 下 面 两 线上的最高级优先权 。 Ａ 标志符长度可 达 ２ ９位。定义 了报文 的优 先级， 层 ：数据链路层和物理层。应用层协议可 以由 这 种 报 文 格 式 称 为 面 向内 容 的 编 址 方 案 。在 同 Ｃ ＡＮ用户定义成适合工业领域 的任何方案 。 责 任编 辑 ： 明月 胡

奇瑞整车CAN开发流程
CAN开发流程图
第一轮台架测试报告 2 st release of Message List 2 st release of Draft 节点网 络管理 实验线束和台架零部件 CAN 样件、供应商测试报告、 FIF 2 st release of Draft 节点功 能规范 第二轮台架和样车测试报告
CAN BUS 基础 知识介绍
基本内容
• CAN的基础知识 • 整车CAN开发流程
CAN的基础知识
CAN BUS 产生与发展
控制器越来越多； 控制器之间交换信息 的需求越来越多； 排放、能耗和安全性 能的法规要求和顾客 的舒适性要求; 线束问题
CAN的基础知识
CAN BUS 在汽车在的应用优势
节点技术规范定义初稿
Draft 节点功能规范
Draft 节点网络管理
不一致
与供应商协调 技术规范
一致
1 st release of Message List 1 st release of Draft 节点硬 件要求 1 st release of Draft 节点功 能规范 1 st release of Draft 节点网 络管理
播几种方式发送接收数据;
CAN的基础知识
CAN基本概念与特点
复杂的错误监测与处理能力;
节点容易断开与连接,节点在错误严重的情况，自动退出 总线;

通讯波特率
5K——1MBPS，通讯距离40m——10Km
对通信数据块进行编码.
CAN的基础知识
CAN基本工作原理
通讯波特率 与总线长度的关系
CAN的基础知识
第三轮台架和样车测试报告 实验线束和台架零部件更新 实验样车，OTS 样件、供应商 测试报告、FIF

宝马CAN—BUS系统介绍宝马CAN-BUS系统是一种高效的汽车电子控制系统，它采用CAN（Controller Area Network, 控制器局域网络）技术，可以实现多个节点之间的数据通信和信号传输。

它是宝马汽车电子控制系统的核心组件，广泛应用于汽车发动机、变速器、底盘、驾驶辅助、车载娱乐等系统中。

CAN-BUS系统是一种高速、低成本、可靠的通信方式，其最大的优势是能够实现多个节点之间的实时数据交换。

它的数据传输速度达到了每秒1Mbps，能够支持多达8个节点之间的数据交换。

CAN-BUS总线的连接方式采用双绞线，信号传输距离可达40米。

宝马CAN-BUS系统的节点包括ECU（Engine Control Unit，发动机控制单元）、TCU（Transmission Control Unit，变速器控制单元）、ABS（Antilocking Brake System，防抱死制动系统）、EPS（Electric Power Steering，电动助力转向系统）、NAV（Navigation System，导航系统）等，这些节点通过CAN-BUS总线与彼此连接。

宝马CAN-BUS系统采用了先进的通信协议和数据格式，它能够实现多个节点之间的即时通信、故障检测和纠错等功能。

它还可以通过软件升级来实现新功能的添加和原有功能的更新。

宝马CAN-BUS系统的应用领域非常广泛。

在发动机控制方面，它可以实现精准的燃油控制、气门控制、点火控制等。

在变速器控制方面，它可以实现顺畅的换挡、高效的动力传输等。

在底盘控制方面，它可以实现车辆稳定性控制、制动力分配等。

在驾驶辅助方面，它可以实现车道保持、主动巡航等。

在车载娱乐方面，它可以实现音频和视频的高清传输、智能手机连接等。

总之，宝马CAN-BUS系统是一种高效、稳定、可靠的汽车电子控制系统，它的应用范围非常广泛，已经成为了现代汽车电子控制技术的关键组件之一。

它能够实现车辆各个系统之间的无缝协作，提高了整车的性能和智能化水平，为安全、舒适、便捷的驾驶体验提供了有力保障。

CAN系统 结构图

上海通用CAN系统结构图
GM LAN 系统的组成
（1）CAN总线 （2）截止电阻ECM和PIM内
（3）动力系统接口模块（PIM） （4）方向盘转角传感器
（5）变速器控制模块 （TCM） （6）防抱死制动系统-牵引力控 制系统（ABS-TCS）电子控 制单元（ECU） （7）发动机控制模块（ECM）
2、为什么要采用CAN系统
CAN:Controller Area Network(控制器局域网络)
传统通讯方式
CAN通讯方式
控制单元之间的信息传递，有几个 信号就要有几条信号传输线。如果传 递信号项目多还需要更多的信号传输 线，这样会导致电控单元针脚数增加、 线路复杂、故障率增多及维修困难。
3、CAN系统的优点
2、数据检验和接受
CAN系统中的所有控制单元都能收到信息，并且每个都扮 演识别器中的接收检验员，判断所收到的信息是否与相应 的控制模块有关，如果有关，则采用；否则将被忽略。 每个控制单元都能传递和接收数据，但只是有选择性地读 取需要的数据信息。
内容提要
一 • CAN系统概述 二 • CAN系统的数据传输 三 • CAN系统的数据传输终端 四 • CAN系统的数据线节点 五 • CAN系统的网关 六 • 典型车型的CAN系统
动力 控制 CAN 数据 传输 系统
舒适 系统 CAN 数据 传输 系统

1、什么是CAN系统
一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多 大，每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上， 这两条导线就称作数据总线，亦称BUS线。整个网络则称 CAN，CAN是Controller Area Network(控制器局域 网络)的缩写，意思是控制单元通过网络传输交换数据。

汽车CAN-BUS介绍CAN是控制器局域网络的英文缩写、即：Controller Area Network. BUS在这里指的是公共通讯-也就是我们常说的总线的意思。

既连接模块和传输数据的线路。

通过CAN进行的数据通讯是一种串行数据通讯。

早在1980年，BOSCH 的工程师们就开始研究在轿车上的串行数据通讯系统，他们发现还没有一种适合所有车辆的网络通讯协议，于是BOSCH在1983年开始开发一种全新的串行总线系统，新的总线系统还提供一项新的功能--减少线束的使用量，但这并不是促使CAN开发的主要原因，梅赛德斯-奔驰的工程师们对新的串行数据总线系统的研究比较早，INTEL公司是他们的主要半导体供应商，德国的沃尔夫哈德-劳伦兹博士将这种新的网络协议命名为CAN（Controller Area Network），霍斯特-威茨迪恩博士也在理论上给予了支持。

在1986年2月，BOSCH向底特律的SAE委员会介绍了这种多功能的网络通讯协议，1987年，INTEL公司研制成功了第一片应用于CAN的芯片：82526 在短短的4年里，一个想法变成了现实，不久PHILIPS公司也开发出了应用于CAN的芯片82C200.在当时，这两款最早的芯片在数据接收到过滤和信息的处理上有很大的不同。

INTEL比较推崇Full CAN的理念，PHILIPS使用的则是Basic CAN的理念。

在今天，更多的信息处理及数据接收方式都可以同时存在于同一个芯片当中。

使用CAN-BUS的优势使用CAN-BUS的优势是显而易见的：一，节约线束的使用二，减少了不必要的线路插头三，减少了不必要的传感器的使用四，实现了信息资源的共享五，数据传输更快CAN-BUS的应用领域一，车辆控制二，船只电气控制三，飞机及航空器控制四，工业制动化控制五，电梯或自动扶梯控制六，非工业控制领域七，医疗器械领域CAN-BUS的历史1983年 BOSCH开始开发应用于车辆数据通讯的网络系统1986年向SAE协会介绍CAN协议并正式发布1987年英特尔（LNTEL)及菲利普半导体（Philip Semiconductors)研制出第一款CAN芯片1991年 BOSCH CAN2.0发布1991年 CAN家族高级扩展（Higher-Layer)协议发布1992年 CiA(CAN in Automation)国际用户及制造商集团成立1992年 CAN实用扩展协议(CAN Application Layer)发布1992年梅赛德斯-奔驰第一次在车辆上使用CAN网络1993年 ISO 11898标准发布1994年 CiA成立第一个国际CAN协会组织（CAN Conference Organization)1994年 Allen-Bradley公司发布设备网络协议（DeviceNet protocol) 1995年 ISO 11898修订版发布1995年 CiA发布CANopen协议2000年 TTCAN （Time-Triggered communication Protocol)发布在1986年，Robert Bosch公司向SAE介绍了CAN串行数据总线系统,历史上最成功的网络协议诞生了.在今天,欧洲的汽车制造商们制造的每一辆轿车都至少应用了一种CAN系统.CAN也应用在其他种类的汽车上,在全世界范围内,CAN必将引领串行数据通讯的潮流.CAN-BUS的基本概念CAN的标准。

七、CAN多路信息传输系统 的检修方法：
1、数据控制单元的故障信
息，可利用该车系的“专用检码 器”，连接OBD-Ⅱ检测接口进 行诊断，方法与普通车系相同。
例如： （1）故障代码-P1625 发动机/变速器CAN总线不可靠
信号； （2）故障代码- P1854 数据总线传动硬件损坏（发动机 /变速器控制器损坏）。
四、实例：
1、EFI和AT-CAN数据总线连接方式： 6个信号借用2根CAN线传送，节省了 导线10余根。
2、组合仪表的连接方式： 大量的减少连接线的数量。
3、转向EPS数据总线连接方式：
连接在就近的“控制模块”线路上。
3、各系统的“控制模块”，都 有自己的电源线和接地线，通过
CAN－H、L线传送信息。 4、每个“控制模块”，都由其系 统的ECU监控工作，都有自己的故
障代码输出。
5、为了防止电子数据在终端反 射迥荡干扰，影响数据传输，CAN －H、L线终端的“控制模块”中，
都设有60Ω抗干扰电阻。
3、网络—多条数据总线和模块在一 起，相互交流信息，叫：冈络。
4、网关—使不同传输速度的模块 （服务器），实现信息共享，叫：网关。
又叫“中央控制单元”。 5、帧—为了可靠地传输数据，把原 始数据分割为许多一定长度的“数据单 元”，称为“帧”。它有长短之分。 6、通讯速率—每秒多少个千字节Kb/s。
BUS（控制器、收发器、处理器、节点），外部 连接了两条“数据总线”。它分：CAN高速线 （通讯速率为500kb/s；时间为0.25ms；间隔 7ms发送一次），用于：电喷系统和动力传递系
统及ABS制动系统等。 2、CAN低速线（通讯速率为100kb/s；时间 为1ms；间隔20ms发送一次），用于：车身控 制系统（灯光、门窗等）仪表显示、自诊系统。

别克君威 电动车窗
电源电压
四、CAN BUS系统的控制电路
别克君威 电动车窗
搭铁
四、CAN BUS系统的控制电路
别克君威 电动车窗
与数据插头通信
四、CAN BUS系统的控制电路
别克君威 电动车窗
系统间通信
在接收过程中，这些电压 值经收发器又转换成比特流，
再经RX线（接收线）传至控 制单元，控制单元将这些二进 制连续值转换成信息。
信息交换基本原理
三、CAN BUS系统的工作原理
2、信息交换
每个控制单元均可接收发 送出的信息。通常把上述信息 交换的原理称为广播。
广播原理
三、CAN BUS系统的工作原理
信息的表示方法
三、CAN BUS系统的工作原理
2、信息交换
在发送过程中，二进制值 先被转换成连续的比特流，该 比特流通过TX线（发送线）
到达收发器（放大器），收发 器将比特流转换成相应的电压 值，然后按时间顺序依次被传 送到CAN总线的导线上。
信息交换基本原理
三、CAN BUS系统的工作原理
2、信息交换
车身电器系统
Body Electrical
CAN BUS系统
bus
目
录
一．CAN BUS系统的概述 二．CAN BUS系统的组成 三．CAN BUS的工作原理 四．系统控制电路
一、CAN BUS系统的概述
利用计算机网络技术，将车载控制模块通过车载网络连接起来，实现数据信息 的高效传输。车载网络形式多种多样，目前应用最为广泛的是控制器局域网络 （Controller Area Network），即所谓的 CAN BUS系统。
三、CAN BUS系统的工作原理
4、数据传输过程