详解车载网络中的容错CAN
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汽车CAN总线技术及故障分析CAN(Controller Area Network)总线技术是一种广泛应用于汽车电子控制系统中的网络通信协议和物理层传输标准。
它为汽车电子系统中的各个节点提供了一种高效可靠的通信方式,实现了不同功能模块之间的数据交换和共享。
CAN总线技术的优点主要体现在以下几个方面:1. 高可靠性:CAN总线技术采用了差分传输方式,使其对于干扰和噪声具有很高的抗干扰能力,能够保证数据的可靠传输。
而且CAN总线系统中的节点之间采用了主-从结构,当某个节点出现故障时,不会影响整个系统的正常运行。
2. 高带宽:CAN总线技术的通信速率可以达到1 Mbps,能够满足汽车电子系统中各个模块对于数据传输的需求,保证数据的及时性和准确性。
3. 灵活可扩展:CAN总线技术的拓扑结构灵活,可以支持线性、环形和星型等多种拓扑结构,并且可以通过添加节点的方式来扩展系统的功能和性能。
根据CAN总线技术的特点,可以将其应用于车载网络、引擎控制单元、制动系统、座椅控制系统等多个汽车电子控制系统中。
例如在车载网络中,通过CAN总线技术可以实现音频、视频、导航和通信等多种功能模块之间的数据交换和共享;在引擎控制单元中,通过CAN总线技术可以实现引擎的控制和监测,提高燃油的利用率和排放的减少;在制动系统中,通过CAN总线技术可以实现刹车踏板和制动器之间的信息传输和控制,提高刹车的精确性和安全性;在座椅控制系统中,通过CAN总线技术可以实现座椅的调节和记忆功能,提高驾驶乘坐的舒适性。
虽然CAN总线技术在汽车电子控制系统中应用广泛,但也存在一些常见的故障情况,如通信中断、节点失效以及总线冲突等。
对于这些故障,可以通过以下几个步骤来进行分析和解决:1. 检查总线连接:首先需要检查CAN总线的物理连接是否正常,包括连接器和线束的接触是否良好,线束是否有损坏等。
2. 检查节点通信:通过工具设备检测各个节点的通信状态,查看是否有节点无法正常发送或接收数据的情况。
can总线最大位时间延迟容差摘要:1.CAN 总线的概述2.CAN 总线的最大位时间延迟容差概念3.CAN 总线最大位时间延迟容差的影响因素4.CAN 总线最大位时间延迟容差的计算方法5.CAN 总线最大位时间延迟容差的应用实例正文:一、CAN 总线的概述CAN 总线,全称为控制器局域网(Controller Area Network),是一种用于实时控制的串行通信总线。
它最初由德国的Robert Bosch GmbH 公司于1980 年代开发,用于汽车电子设备的通信。
CAN 总线具有多主控制器、高可靠性、高速率、远距离传输以及灵活的扩展性等特点,广泛应用于工业自动化、汽车电子、医疗设备等领域。
二、CAN 总线的最大位时间延迟容差概念在CAN 总线通信中,数据传输采用位级别的传输方式,即每次传输一位或多位数据。
CAN 总线的最大位时间延迟容差是指在数据传输过程中,接收端可以接受的最大时间延迟范围。
如果超过这个范围,接收端将无法正确识别数据,从而导致通信错误。
三、CAN 总线最大位时间延迟容差的影响因素CAN 总线最大位时间延迟容差受以下因素影响:1.通信速率:通信速率越高,要求的最大位时间延迟容差就越小,反之亦然。
2.总线长度:总线长度越长,信号传输的时间就越长,因此最大位时间延迟容差需要相应增大。
3.传输介质:传输介质的电气特性也会影响最大位时间延迟容差。
例如,双绞线的信号衰减和噪声抑制能力优于普通导线,因此使用双绞线时,最大位时间延迟容差可以适当减小。
四、CAN 总线最大位时间延迟容差的计算方法CAN 总线最大位时间延迟容差的计算公式为:最大位时间延迟容差= 通信速率×传输介质的延迟×总线长度系数其中,通信速率以kbps 为单位,传输介质的延迟以ns/m 为单位,总线长度系数根据传输介质的类型选取相应的数值。
例如,对于双绞线,总线长度系数可取为1,而对于普通导线,总线长度系数可取为2。
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的飞速发展,汽车CAN总线技术的应用越来越广泛。
CAN总线技术是一种用于控制汽车电子系统的通讯协议,它可以让各个汽车电子模块之间进行数据交换,从而实现汽车各种功能的协调与控制。
由于汽车CAN总线系统复杂,故障问题也较为常见。
本文将就汽车CAN总线技术及故障分析进行详细介绍。
一、汽车CAN总线技术概述CAN总线是Controller Area Network的缩写,即控制器局域网络。
它是一种用于控制设备之间通讯的串行总线标准。
CAN总线技术最早由德国的Bosch公司在1986年提出,从此以后就迅速发展并得到广泛应用,成为了现代汽车电子系统的核心通讯技术之一。
CAN总线技术的优势主要体现在以下几个方面:1. 高可靠性:CAN总线系统采用了差分信号传输以及位优先和消息权限等机制,保证了通讯的可靠性和稳定性。
2. 高速传输:CAN总线系统可实现高速数据传输,满足了现代汽车电子系统对于大数据处理和快速响应的需求。
3. 灵活性:CAN总线系统采用多主机通讯结构,可以实现多个设备之间的并行通讯,从而提高了系统的灵活性和通讯效率。
4. 简化布线:CAN总线系统可以通过一根双绞线连接各个控制器,减少了布线的复杂性和成本。
在现代汽车中,CAN总线系统主要分为两种类型:CAN高速总线和CAN低速总线。
CAN高速总线主要用于发动机控制、变速器控制、刹车系统等对实时性要求较高的控制模块之间的通讯;而CAN低速总线主要用于车门控制、座椅控制、仪表盘等对实时性要求不高的控制模块之间的通讯。
1. CAN总线通讯中断故障CAN总线通讯中断可能是由于CAN控制器硬件故障、CAN总线信号线路断路、接触不良引起的。
当汽车CAN总线通讯中断时,会导致汽车各个控制模块之间无法正常通讯,从而出现各种各样的故障表现,例如ABS系统故障、发动机无法启动等。
解决方法:使用诊断仪对CAN总线进行检测,查找故障的具体位置。
汽车CAN总线技术及故障分析CAN(Controller Area Network)总线技术是一种现代汽车中广泛应用的通信协议。
它是针对汽车通信需求而设计的一种高可靠性、高效率的总线系统。
CAN总线技术能够实现电子控制单元(ECU)之间的即时通信,以及车辆与传感器、执行器之间的信息交换。
CAN总线技术的主要优点之一是其分布式控制能力。
CAN总线可以连接多个ECU,使它们能够相互通信并共享信息。
这种分布式控制能力使得车辆系统更加灵活可靠,可以更好地应对各种复杂的驾驶条件。
另一个优点是CAN总线技术的高效率。
因为CAN总线采用了CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)机制,可以实现多个ECU同时进行通信,从而提高了总线的利用率。
CAN总线还采用了高速数据传输和优先级传输的机制,使得通信速度更快、更可靠。
CAN总线技术也存在一些故障问题。
其中一个常见的问题是总线冲突。
由于多个ECU同时访问总线,可能会导致冲突,进而影响通信效率。
为了解决这个问题,CAN总线使用了冲突检测机制,一旦发现冲突,ECU会停止数据传输并延后一段时间后重新尝试。
总线断开也是一个常见的故障问题。
总线断开可能是由于线缆损坏、连接器松动等原因造成的。
一旦总线断开,ECU之间的通信将无法进行,从而导致车辆系统无法正常工作。
解决这个问题的方法是检查线缆和连接器的状态,并及时修复或更换。
还有一个故障问题是总线负载过高。
如果总线上连接了过多的ECU,总线的负载可能会超过其承受能力,导致通信延迟或丢失数据。
解决这个问题的方法是合理规划和配置ECU,以保证总线负载始终在合理范围内。
CAN总线技术是一种在现代汽车中广泛应用的通信协议。
它具有分布式控制能力和高效率的优点,可以实现车辆系统的即时通信和信息交换。
也需要注意解决一些常见的故障问题,如总线冲突、总线断开和总线负载过高,以确保汽车系统正常运行。
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的不断发展,汽车电子控制系统在汽车中的应用越来越广泛,而汽车CAN总线技术在这一进程中扮演着重要的角色。
CAN总线是控制器局域网络的简称,它是一种串行数据总线系统,用于连接车辆各个控制单元之间的通信,为汽车电子控制系统提供了高效可靠的通信方式。
本文将介绍汽车CAN总线技术的基本原理,以及常见的故障分析和解决方法。
一、汽车CAN总线技术的基本原理CAN总线技术是一种多主机、分布式控制系统,它采用串行通信方式传输数据,具有高速、可靠、抗干扰等特点。
CAN总线系统由两根总线组成,分别是CAN-High和CAN-Low,它们通过电气电平差异来传输数字信号。
CAN总线系统采用差分信号传输方式,使得其在抗干扰能力方面要远远优于单端信号传输方式。
CAN总线系统采用分布式中断机制,各个节点之间发送和接收消息不需要中央控制器的干涉,这样可以大大提高系统的灵活性和可扩展性。
在CAN总线系统中,每个节点都有自己的唯一地址,通过地址来实现节点之间的通信。
当一个节点有数据要发送时,它会将数据打包成一个CAN帧,并附上目标节点的地址,然后通过总线发送出去。
其他节点在接收到这个CAN帧后,会根据地址信息来判断自己是否是目标节点,如果是则接收数据,否则则放弃。
二、汽车CAN总线的应用汽车CAN总线技术在汽车电子控制系统中有着广泛的应用,几乎所有涉及到控制单元之间的通信都离不开CAN总线。
比较典型的应用包括发动机控制单元、变速器控制单元、车载娱乐系统、仪表盘及车身控制单元等。
CAN总线系统使得各个控制单元之间可以进行高效可靠的通信,实现了各个系统之间的信息共享和协同控制,提高了汽车的整体性能和安全性。
三、汽车CAN总线故障分析及解决方法尽管CAN总线系统具有高可靠性和抗干扰能力,但在实际使用中还是会出现各种故障问题,主要包括通信故障、硬件故障和软件故障。
下面我们将分别对这些故障进行分析,并提出相应的解决方法。
2例CAN车载网络系统引起的汽车故障CAN车载网络系统是目前汽车领域中最重要的一项技术之一。
然而在实际使用中,尽管它带来了许多便利,但也可能引起汽车故障,接下来将分述两例。
第一例,由于CAN网络通讯出现问题,导致车辆失控。
CAN网络为汽车各系统间提供了高效的通讯,但由于车辆中存在着多个控制节点,因此当CAN网络出现故障时,整个车辆系统就会受到影响。
一旦出现问题,就可能导致车辆无法控制,甚至完全失去控制。
例如,在一辆汽车的CAN通讯出现问题时,可能会导致车辆制动系统失灵、方向盘失灵等,从而使得驾驶员无法正常驾驶。
因此,在使用汽车时,需要及时检查CAN网络状态,发现问题及时处理,以确保车辆安全行驶。
第二例,由于CAN总线上的电磁干扰,导致汽车电子设备失灵。
CAN总线通常被用于连接不同的汽车电子设备,形成车辆控制系统。
然而,由于各个设备在运行时会输出电磁信号,加之车辆内部空间较小,当该信号受到干扰时,就会导致CAN总线传输出错,从而导致车辆电子设备失灵。
例如,当一辆车辆的CAN总线受到广播电台的电磁信号干扰时,可能导致该车辆音响设备失灵或系统异常,或者导致导航系统工作不正常,甚至系统崩溃。
要防止这种干扰,可以加装CAN滤波器,使得系统可以过滤干扰信号,有效防止干扰。
综上所述,CAN车载网络系统虽然在汽车制造领域带来了许多好处,但它也可能造成一些不可避免的问题,给车主带来麻烦,因此在使用汽车前,我们需要对CAN车载网络系统进行维护和管理,及时发现问题并采取措施,以确保自身驾驶安全。
除了上面提到的两个例子外,CAN车载网络系统还可能产生其他方式的汽车故障。
以下是一些常见的问题:1. 车辆启动问题:如果当CAN网络出现故障或设备无法响应时,可能会导致车辆无法启动或者启动困难。
2. 空调系统故障:由于CAN总线连接了车辆的空调系统,因此当CAN网络出现问题时,可能会导致空调系统失灵,使得车内无法调节温度。
3. 发动机故障:当汽车的CAN通讯出现问题时,可能会导致发动机无法正常工作,引起发动机故障。
浅析CAN总线错误分析与解决CAN(Controller Area Network)总线是一种常用于汽车及工业场合的通信协议,它能够实现多个节点之间的高速数据传输。
然而,在实际应用中,由于各种原因,CAN总线可能会出现错误,影响通信的稳定性和可靠性。
本文将对CAN总线错误进行分析,并提出一些解决方案。
首先,CAN总线错误可以大致分为以下几类:1. 位错误(Bit Error):CAN总线中的数据传输是基于二进制编码的,位错误是指在传输过程中由于电磁干扰、线路质量差等原因,导致数据位传输错误。
位错误的情况较为常见,可以通过提高线路质量、增强抗干扰能力或使用差分传输方式等方式来解决。
2. 标志位错误(Frame Error):在CAN总线中,每个数据帧的开始和结束位置都有一个标志位。
标志位错误是指这个标志位被错误地接收或丢失,导致数据帧无法正确识别。
标志位错误通常是由于通信速率设置有误、线路中存在干扰或接地问题等原因导致的。
解决这个问题可以从通信参数设置和线路质量等方面入手。
3. 校验错误(Checksum Error):在数据帧中,发送节点会携带一个校验码,用于校验数据传输的正确性。
如果接收节点计算出的校验码与发送节点携带的校验码不一致,则会产生校验错误。
校验错误通常是由于数据传输中发生位错误导致的,可以通过提高错误检测和纠错能力来减少校验错误。
4. 故障给出错误(Error Passive):当CAN总线上的错误数量达到一定限制时,节点会进入故障给出(Error Passive)状态,不再主动发送数据。
故障给出错误通常是由于线路质量差、硬件故障或软件错误等原因导致的。
解决故障给出错误可以通过检查硬件连接、调整通信参数或修复软件故障等方式。
针对CAN总线错误,可以采取以下解决方案:1.提高线路质量:CAN总线的线路质量直接影响通信的稳定性和可靠性。
可以采用屏蔽线缆、增加终端电阻、加强接地等方式来提高线路质量,减少电磁干扰和信号失真。
高速CAN、容错低速CAN和单线CAN
传输速度的区别:
高速CAN:根据线缆长度提供从5Kbit/s到1Mbit/s的波特率。
低速/容错CAN:提供从5Kbit/s到125Kbit/s的波特率。
允许连线失败是通信得以继续进行。
单线CAN:一般为33.3Kbit/s。
波特率转换:
高速CAN可以使用低速CAN的波特率,低速CAN不能使用高速CAN的波特率。
因为在电平转换效率方面,低速CAN的收发器明显比高速CAN的收发器低。
物理层区别(传输介质和线的数量)
CAN只有一条导线,低速CAN和高速CAN通过双绞线传输。
电平逻辑方面的区别:(空闲时、有效时、睡眠时、唤醒时)
具体还在学习,简单来说,4种情况下电平逻辑不同。
汽车CAN总线技术及故障分析随着汽车电子技术的不断发展,CAN总线技术已经成为了现代汽车电子系统的核心之一。
CAN总线技术的出现,不仅使汽车电子系统的通讯更加快速和可靠,同时也提升了汽车电子系统的整体稳定性和可靠性。
本文将对汽车CAN总线技术进行介绍,同时也会对CAN总线技术常见的故障进行分析和解决方法进行探讨。
一、汽车CAN总线技术简介1.1 CAN总线技术的概念CAN(Controller Area Network)总线技术是一种串行数据通信协议,是由德国Bosch公司在上世纪80年代提出的一种用于现代汽车电子系统中的通讯技术。
1.2 CAN总线技术的特点CAN总线技术采用串行通信方式,能够通过两根通信线实现多个控制单元之间的通讯,从而降低了汽车电子系统的布线复杂度和成本。
CAN总线技术具有高速通讯、抗干扰能力强、可靠性高等特点,极大地提升了汽车电子系统的整体性能。
1.3 CAN总线技术的应用CAN总线技术在现代汽车电子系统中得到了广泛的应用,它可以用于发动机控制单元、变速器控制单元、车身控制单元、空调控制单元等各种控制单元之间的通讯,使得这些控制单元能够相互之间进行数据交换和共享,从而协调各个系统的运行状态,提升汽车整体性能。
1.4 CAN总线技术的发展趋势随着汽车电子技术的不断发展,CAN总线技术也在不断完善和升级,新一代的CAN总线技术如CAN-FD技术能够实现更高的通讯速率和更大的数据传输容量,满足了汽车电子系统对数据通讯的更高要求。
二、汽车CAN总线技术的常见故障及解决方法2.1 CAN总线通讯故障CAN总线通讯故障是汽车CAN总线技术中比较常见的故障之一,通常表现为汽车的仪表显示异常、发动机无法启动、变速器无法换挡等故障现象。
这些故障可能是由于CAN总线通讯线路断开、控制单元损坏、通讯速率不匹配等原因造成的。
解决方法:- 检查CAN总线通讯线路是否正常连接,包括主电器连接和地线连接是否良好;- 对CAN总线通讯速率进行调校,确保各个控制单元的通讯速率相匹配;- 对CAN总线控制单元进行检测,确认是否存在故障单元,并进行更换或维修。
can总线最大位时间延迟容差
在汽车电子系统中,CAN总线是一种广泛使用的通信协议,它允许车辆的各种电子控制单元(ECU)之间进行数据交换和相互通信。
CAN总线的设计和实现具有很高的可靠性和稳定性,这使得它成为汽车工业中一种非常重要的通信技术。
在CAN总线的使用过程中,最大位时间延迟容差是一个非常重要的参数。
它表示在传输数据时,信号位之间的时间延迟的上限。
在汽车电子环境中,由于各种因素的影响,例如电源电压波动、电磁干扰、物理距离等,信号传输的时间可能会发生变化。
最大位时间延迟容差的设计是为了确保数据的可靠传输,避免因时间延迟过长而导致的数据错误。
在CAN总线的规格书中,最大位时间延迟容差是一个预定的参数。
它通常根据CAN控制器的类型、CAN总线的物理特性、ECU之间的距离等因素来确定。
一般来说,CAN总线的最大位时间延迟容差在几个微秒到几十微秒之间。
在实际应用中,如果CAN总线的实际位时间延迟超过了最大位时间延迟容差,那么可能会发生数据传输错误。
因此,在设计和实现汽车电子系统时,需要考虑到CAN总线的最大位时间延迟容差,以确保系统的可靠性和稳定性。
同时,对于一些需要精确时间同步的应用场景,如车辆的安全控制或自动驾驶等,需要更加严格地控制CAN 总线的位时间延迟。
CAN总线在汽车上的运用CAN总线是Controller Area Network(控制器局域网)的缩写,它是一种多节点通信协议,广泛应用于汽车和工业控制系统中。
CAN总线的运用在汽车领域具有重要的意义,它为汽车提供了高效、可靠、安全的数据通信和控制能力。
首先,CAN总线在汽车上的运用使得车辆的各个电子控制单元(ECU)之间能够进行高效的通信。
如今的汽车中有许多电子系统,例如引擎管理系统、制动系统、安全系统等,这些系统需要彼此之间进行信息交换。
CAN总线提供了高速的数据传输速率和优秀的抗干扰能力,确保了各个ECU之间能够准确、及时地交换信息,从而实现协调的整车控制。
其次,CAN总线还可以降低汽车的线缆复杂度和重量。
以前的汽车中,每个电子系统都需要独立的电线来连接到中央的处理器。
这种布线方式导致了大量冗余的线缆,不仅增加了车辆的重量,还使得维护和修理变得复杂困难。
而使用CAN总线,各个ECU可以通过一根总线来连接,大大减少了线缆的数量和重量,提高了整车系统的可靠性和维修的便捷性。
此外,CAN总线在汽车上的运用还可以提高车辆的安全性。
CAN总线有很高的容错能力,即使在部分节点发生故障的情况下,整个系统仍然能够正常工作。
这意味着即使一些ECU出现问题,其他的ECU仍然可以与之通信和协作,确保车辆的安全运行。
此外,CAN总线还支持数据的冗余备份,确保通信的可靠性和系统的稳定性。
另外,通过CAN总线的数据传输也为车辆的监测和故障诊断提供了方便。
每个ECU都可以通过CAN总线发送自身的状态信息和故障码,这些信息可以集中到诊断工具上进行分析和判断,从而及时发现车辆存在的问题并进行维修。
CAN总线的使用使得故障诊断变得更加快速和准确,减少了对车辆进行实体检查的时间和成本。
另外,CAN总线也为汽车设计提供了更大的灵活性和可扩展性。
新的功能可以通过软件更新的方式添加到车辆中,而不需要对电子系统进行硬件上的改动。
汽车制造商可以通过更新ECU的程序来实现新的功能,这样不仅简化了生产流程,还能够让客户享受到更多的功能。
CAN 总线错误类型和故障界定CAN 是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品着称的德国BOSCH 公司开发了的,并最终成为国际标准(ISO11898)。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初,CAN 总线就定位于汽车内部的现场总线,具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90 年代CAN 总线开始在汽车电子行业内逐步推广,目前已成为汽车电子行业首选的通信协议,并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
CAN 总线错误检测CAN 总线协议定义了 5 种错误类型用于监测总线上的数据传输。
这五种错误包括:1.位错误(Bit Error):CAN 总线上的节点在发送数据的同时也在检测总线上的电平。
如果在仲裁域之外,所发送的数据与节点监测到的数据不一致,则CAN 总线产生了一次位错误。
但是,如果在发送ACK 段或者被动错误标志时,节点检测到总线上电平与发送值不一致,并不判定产生了位错误。
2.填充规则错误(Stuff Error):在CAN 总线传输中,报文的侦起始、仲裁域、控制域、数据域以及CRC 校验部分只要连续出现五个相同的位就需要额外插入一个相反的位,这是CAN 总线位填充的机制。
在CAN 总线通信中,如果一个节点检测到六个连续相同的电平就判断总线出现了位填充错误。
3.CRC 校验(CRCError):CAN 总线的数据帧自带了CRC 校验,在发送数据的同时也计算这一帧的CRC 校验码,将校验码在数据帧的末尾部分发送。
接收节点接收到数据帧后计算接收到的数据帧中数据域的CRC 码,并与接收到的CRC 校验码比较以确定接收到的数据是否准确,如果不正确,则出现了一次CRC 校验错误。
4.格式错误(Form Error):在固定格式的位场中出现了非法位,比如,在本该是隐性位的CRC界定符中出现了显性电平,则监控节点判断出现了一次格式错误。
一文读懂CAN1、CAN定义CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。
在汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。
由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。
为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。
此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,在欧洲已是汽车网络的标准协议。
CAN两个ISO国际标准:1)ISO11898 :定义了通信速率为125 kbps~1 Mbps 的高速CAN 通信标准,属于闭环总线,传输速率可达1Mbps,总线长度≤ 40米。
2)ISO11519:定义了通信速率为 10~125 kbps 的低速 CAN 通信标准,属于开环总线,传输速率为40kbps时,总线长度可达1000米。
2、种类CAN总线根据CAN收发器的不同又分为3种:1)高速CAN:a.根据线缆的长度提供从5Kbit/s到1Mbit/s的波特率b.高速CAN网络在每个网络端点端接一个120欧姆的电阻c.电平静默为2.5V,上下限是3.5V和1.5V2)容错CAN:a.提供从5 Kbit/s到125 Kbits/s的波特率b.显性时则为1V和4V3)单线CAN:a.提供从5 Kbit/s到125 Kbits/s的波特率b.单线CAN的波特率一般为33.3KHz3、一般燃油车的CAN网络分类1)PT CAN (PowerTrain CAN ) 动力总成CAN总线2)CH CAN (Chassis CAN) 底盘控制CAN总线3)Body CAN车身控制总线4)Info CAN ( Infomercial CAN ) 娱乐系统总线5)DiagCAN ( Diagnose CAN ) 诊断控制总线4、汽车CAN网络拓扑图5、CAN网关CAN网关是整个CAN网络的核心, 控制着整车5条CAN总线的各类信号转发与处理6、CAN组成在实际应用中,CAN总线的一个帧主要由帧信息,帧ID和帧数据组成。
can 通讯容错机制Controller Area Network(CAN)是一种用于实时通信的车辆总线系统,它通常用于汽车、工业控制等领域。
CAN通信的容错机制是确保系统可靠性和稳定性的关键组成部分。
以下是CAN通信容错机制的详细介绍:1. 位优先性(Bit Prioritization):* CAN使用非返回式双继电器(Non-Return to Zero,NRZ)的位优先性,高优先级的消息在总线上胜出。
低优先级消息的发送器在侦听到高优先级消息的同时会立即停止发送。
2. 确认应答和非应答(ACK and NACK):* 发送器发送消息后,总线上的所有节点都会检查消息的完整性。
接收节点向发送节点发送确认应答(ACK),表示消息接收无误。
如果有错误,接收节点发送非应答(NACK),要求重发。
3. 重发机制(Retransmission Mechanism):* 如果发送节点未收到确认应答,它会假定消息未被正确接收,会尝试重新发送消息。
这个重发机制确保了消息的可靠传递。
4. 丢帧检测(Frame Check):* 在CAN通信中,每个帧都包含一个循环冗余校验(CRC)字段。
接收节点使用CRC来检测消息是否损坏,如果CRC校验失败,接收节点将拒绝该帧。
5. 异常处理机制:* CAN定义了异常帧,用于表示总线上发生了错误。
异常帧包含错误类型的信息,如位错误、格式错误等。
节点在接收到异常帧后,会采取适当的措施,如禁用自身的发送,以确保不向总线上引入更多错误。
6. 定时和同步机制:* CAN通信的时间是由定时器进行同步的,节点在特定的时间间隔内发送消息。
这种同步机制有助于确保节点在相同的时间间隔内接收和发送消息,降低冲突和碰撞的风险。
7. 总线保护:* CAN系统通常使用保护电路,如电压保护、电流保护等,以保护总线系统免受外部干扰和电气故障的影响。
CAN通信的这些容错机制共同确保了高度可靠的实时通信,尤其适用于要求稳定性和安全性的应用场景,如汽车控制系统和工业自动化。
高速CAN、容错CAN、LIN总线的区别在这里你可能要问“不都有CAN总线了吗?这个LIN总线又是从哪里来的?”其实理由很简单,就是CAN总线太贵啦!处处都用CAN 总线的话,那整车的总线架构成本将会变得很高!在一些比如车身电子配件的地方(如车窗、后视镜、大灯、车锁等),我们不需要报文像CAN总线上传输的那样“高速”!各大厂商一拍脑门就研究了这个LIN 总线!有了CAN为什么还会有LIN,CAN和LIN的区别,LIN的优势在哪?1. 什么是LIN总线?LIN(Local Interconnect Network)总线是基于UART/SCI(通用异步收发器/串行接口)的低成本串行通讯协议。
其目标定位于车身网络模块节点间的低端通信,主要用于智能传感器和执行器的串行通信,而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。
2. CAN/LIN总线区别由于LIN网络在汽车中一般不独立存在,通常会与上层CAN网络相连,形成CAN-LIN网关节点。
2.1.LIN总线的主从关系LIN总线采用的是单线传输形式,应用了单主机多从机(有无主动上报的支持?)的概念,总线电平一般为12V,传输速率最高限制为20kbps。
由于物理层的限制,一个LIN网络最多可以连接16个节点。
总线任务负责:1.调度总线上帧的传输次序2.监测数据,处理错误3.作为标准时钟参考(不是异步通信?)4.接收从机节点发出的总线唤醒命令从机任务不能直接向总线发送数据,需要接受到主节点发送的帧头后,根据帧头所包含的信息来判断:1.发送应答2.接收应答3.既不接收也不应答LIN的特点1.网络由一个主节点与若干个从节点构成2.使用LIN总线可以大幅度削减成本(CAN和Lin都需要收发器,但是Lin属于单线制在线束上节省)3.传输具有确定性,传播时间可以提前计算4.LIN具有可预测的EMC(电磁兼容性)性能,为了限制EMC的强度,LIN协议规定最大传输速率为20kbps5.LIN总线提供信号的配置、处理、识别和诊断功能(这些都是UART不具备的,可LIN是怎么实现的呢?)3.LIN报文帧结构LIN报文帧包括帧头(hearder)与应答(response)两部分。
容错CAN(低速CAN)介绍CAN-bus家族中有三大成员,分别是高速CAN、容错CAN、单线CAN。
其中容错CAN 又叫低速CAN,它与最常用的高速CAN有什么异同呢?这里将与大家分享下对容错CAN 的认识。
一、容错CAN的起源1986年Bosch在SAE(汽车工程人员协会)大会上提出CAN总线概念,CAN总线率先在汽车电子行业孕育。
随后的1987年Intel推出第一片CAN控制器芯片82526,由此点亮CAN 总线发展的星星之火。
六年之后CAN国际标准ISO11898/ISO11519发布,CAN总线在通信领域的燎原之势由此展开。
图1 CAN总线应用行业ISO11898是高速CAN的标准,ISO11519是低速CAN的标准。
起初,高速CAN数据链路层和物理层都在标准ISO11898中规定,后来被拆分为ISO11898-1(仅涉及数据链路层)和ISO11898-2(仅涉及物理层)。
其中标准ISO 11519-2-1994已经在2006年被ISO 11898-3-2006代替了,也就是说符合标准ISO 11898-3的产品也是支持符合ISO 11519-2标准的产品。
图2 CAN标准发展历程二、容错CAN与高速CAN的异同与高速CAN一样,容错CAN也是使用使用差分双绞线传输,包含CAN_H、CAN_L、GND三根线,在严格的工业应用场合同样要求使用专用的屏蔽双绞线并加必要的防护电路。
如图3,以OSI 7层通信模型为例,其实CAN总线标准规范了部分物理层、传输层及全部数据链路层规则,而应用层、表示层、会话层、网络层未做任何规范。
高速CAN与容错CAN 在数据链路层内容是相同的,因此它们在位传输时序、位仲裁、错误、校验、帧结构等是没有区别的。
图3 容错CAN与高速CAN标准化部分不同点在物理层的定义,图4是ISO11898与ISO11519-2电信号数据对比。
从图中可以看到,高速CAN最大通信速率为1Mbps,容错CAN最大通信速率为125Kbps,且在理论连接节点数方面高速CAN要大于容错CAN。
在这里你可能要问“不都有CAN总线了吗?这个LIN总线又是从哪里来的?”其实理由很简单,就是CAN总线太贵啦!处处都用CAN总线的话,那整车的总线架构成本将会变得很高!在一些比如车身电子配件的地方(如车窗、后视镜、大灯、车锁等),我们不需要报文像CAN总线上传输的那样“高速”!各大厂商一拍脑门就研究了这个LIN总线!有了CAN为什么还会有LIN,CAN和LIN的区别,LIN的优势在哪?1. 什么是LIN总线?LIN(Local Interconnect Network)总线是基于UART/SCI(通用异步收发器/串行接口)的低成本串行通讯协议。
其目标定位于车身网络模块节点间的低端通信,主要用于智能传感器和执行器的串行通信,而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。
2. CAN/LIN总线区别由于LIN网络在汽车中一般不独立存在,通常会与上层CAN网络相连,形成CAN-LIN网关节点。
2.1.LIN总线的主从关系LIN总线采用的是单线传输形式,应用了单主机多从机(有无主动上报的支持?)的概念,总线电平一般为12V,传输速率最高限制为20kbps。
由于物理层的限制,一个LIN网络最多可以连接16个节点。
总线任务负责:1.调度总线上帧的传输次序2.监测数据,处理错误3.作为标准时钟参考(不是异步通信?)4.接收从机节点发出的总线唤醒命令从机任务不能直接向总线发送数据,需要接受到主节点发送的帧头后,根据帧头所包含的信息来判断:1.发送应答2.接收应答3.既不接收也不应答LIN的特点1.网络由一个主节点与若干个从节点构成2.使用LIN总线可以大幅度削减成本(CAN和Lin都需要收发器,但是Lin属于单线制在线束上节省)3.传输具有确定性,传播时间可以提前计算4.LIN具有可预测的EMC(电磁兼容性)性能,为了限制EMC的强度,LIN协议规定最大传输速率为20kbps5.LIN总线提供信号的配置、处理、识别和诊断功能(这些都是UART不具备的,可LIN是怎么实现的呢?)3.LIN报文帧结构LIN报文帧包括帧头(hearder)与应答(response)两部分。
汽车CAN总线技术及故障分析汽车CAN总线技术是现代汽车电子控制系统中广泛应用的一种通信技术。
CAN总线可以将多个汽车控制单元连接成一个网络,实现信息的共享和传输,提高汽车系统的可靠性和稳定性。
本文将介绍CAN总线技术的基本原理和其在汽车电子系统中的应用,以及常见的故障分析方法。
CAN总线技术的基本原理是利用不同节点之间相互通信的方式,实现在一个总线上共享信息的目的。
CAN总线采用了差分传输的方式,可以有效地抵抗噪声和干扰。
CAN总线传输速率较高,一般可以达到几百kbps或更高。
CAN总线还具有自适应能力,可以根据不同节点的数据传输需求,自动调整传输速率。
在汽车电子系统中,CAN总线被广泛用于各种控制单元之间的通信。
发动机控制单元(ECU)、变速器控制单元、制动系统控制单元等可以通过CAN总线进行数据的交换和传输。
CAN总线的使用可以减少复杂的线束连接,提高系统的可靠性和可扩展性。
由于CAN总线上节点众多,复杂度高,所以其故障也较为常见。
常见的CAN总线故障包括节点失效、通信中断、数据错误等。
节点失效指的是某个控制单元无法正常工作,可能是硬件故障或软件错误导致。
通信中断指的是CAN总线上的通信链路中断,可能是线束接触不良、线路断开或终端电阻等原因引起。
数据错误指的是CAN总线上的数据传输错误,可能是噪声、干扰或者节点的软硬件故障导致。
对于CAN总线故障的分析和诊断,通常可以采用以下方法。
可以通过诊断工具对CAN总线进行监测和分析,以查找故障节点和链路。
可以通过检查控制单元之间的连接线束,确定线束的接触情况和线路的连接状态。
可以通过检查终端电阻的参数,确保终端电阻的正确安装和接地。
还可以通过诊断软件对CAN总线上的数据进行监测和分析,查找数据错误的原因。
CAN总线技术是现代汽车电子控制系统中重要的通信技术。
通过合理的使用和故障诊断方法,可以有效地提高汽车电子系统的可靠性和稳定性。
详解车载网络中的容错CAN
安全至上是梅赛德斯-奔驰造车工艺的优良血统,接下来将同大家探讨奔驰汽车安全性中非常重要的通讯环节是如何实现的。
随着摄像系统、距离控制、航线保持等功能以及制动辅助系统、制动力分配系统、车身侧倾干预与缓解系统等功能的飞速发展,汽车的系统功能之间已经不再独立,而是呈现互相合作的关系,各功能之间的无缝集成更是各大整车厂追求的目标。
俗话说,外练筋骨皮,内练一口气,有了各式安全装备加持的奔驰商务车,是如何保障这些安全装备的稳定工作的呢?下面将为大家从奔驰商务车的通讯系统——容错CAN进行分析。
容错CAN简介
先来了解一下容错CAN,容错CAN 的物理层是由CAN-H、CAN-L、GND三根线组成的。
下图1为CAN总线通信信号的示意图:
图1 CAN总线通信信号
由图中我们可以看出,CAN-H、CAN-L的电压幅值在显隐性发生变化时幅值变化高达4V,这样不仅可以保证正常状态下CAN总线的稳定工作,还可以保证CAN总线中CAN-H、CAN-L 其中一条发生故障(短路或者断路)时,容错CAN收发器会自动识别总线状态,根据总线状态做出调整(具体见下表1),保证了CAN总线在故障时的通讯正常。
表1 故障状态检测
容错CAN故障处理模拟
下面我们用CANScope搭配CANScope-StressZ来分别模拟CAN-H对地短路与CAN-L对地短路时总线通信情况,下图2、3分别表示CAN-H对地短路和CAN-L对地短路时的接线图。
图2 CAN-H对地短路
图3 CAN-L对地短路
下图4所示为用CANScope读取到的模拟CAN-H、CAN-L短路的情况下容错CAN的通讯状态:
图4 CAN-H短路时总线通信情况
注意:图中CAN-H的波动虽然较大,但是幅值很小哦~
我们可以从图4中看出,当CAN-H出现短路情况时,数据仍然能够被接收节点正确读取,表明CTM收发器会自动将工作状态切换为CAN-L与地线进行CAN数据的收发;
图5 CAN-L短路时总线通信情况
同样,当CAN-L出现短路情况时,接收节点同样能够准确的分析出CAN数据,表明CTM 收发器会自动将工作状态切换为使用CAN-H与地线来进行CAN数据的收发。
通过上面的分析,我相信聪明的您肯定感受到,容错CAN可以有效的保证在CAN-H、CAN-L 中任何一条线出现短路或者断路的情况下仍然能够保证CAN数据的正常收发,奔驰商务车正是大量的使用这种容错能力极强的CAN总线,使安全性得到了极大的保障!
容错CAN网络拓扑
图6 CTM1054网络拓扑结构与应用实例
如图 6所示为CTM1054网络拓扑结构,在同一个CAN-bus 网络中,最大可连接32个CTM1054节点。
连接时需要注意终端电阻的连接,容错CAN收发器终端电阻被设定为100 欧姆:即CANH所有电阻并联为100欧姆,同时CANL总线所有电阻并联为100欧姆。
因此,在构建一个CAN-bus网络时,必须考虑CAN-bus网络可能存在的节点数,根据节点数计算出终端电阻值,如图中共5个CTM1054节点,因此CANH上的五个电阻阻值全部为500欧姆,CANL 上五个电阻的阻值也全部为500欧姆。
产品推荐
那么什么样的收发器支持容错CAN呢?下面为大家推荐的两款产品,这两款产品不仅能够支持容错CAN的功能,还具备其他非常强大的功能:
图7 CTM1054容错CAN收发器
第一款是致远电子根据多年的CAN-bus现场应用经验,推出的CTM1054容错隔离CAN 收发器,即可消除地环路的电势差影响、有效抵御共模干扰,而且还保护了CAN控制器端的电路在强干扰环境中,大大降低了被干扰和损坏的概率,以模块化的设计、可靠性的应用和具有竞争力的价格,帮助使用者降低整体的设计风险和采购成本。
如图7所示。
图8 NXP TJA1055
第二款是NXP推出的TJA1055,它采用独特的绝缘层上覆硅(SOI, Silicon-On-Insulator) 工艺技术,在ESD、EMC以及功耗方面都有明显改善。
同时也降低了射频发射强度,让使用者可以在不影响安全性的情况下扩大网络连线的范围。
加上提升射频干扰效能和内置斜率控制特性,能够通过使用无屏蔽电缆来降低成本。
如图8所示:。