CAN总线系统设计中的几个问题

can总线解决方案
《Can总线解决方案》
Can总线是一种广泛应用于汽车、工业控制和其他领域的串行
通信协议，它具有高可靠性、低成本和实时性强的特点。

随着现代汽车和工业控制系统对通信效率和可靠性要求的提高，Can总线技术也不断得到改进和完善。

为了解决Can总线在实际应用中可能遇到的问题，人们提出了各种解决方案。

首先，Can总线解决方案的关键之一是网络拓扑结构的设计。

不同的应用场景需要不同的网络拓扑结构，如星型、环型、总线型等。

合理的网络拓扑结构可以提高系统的稳定性和可靠性，降低通信延迟。

其次，Can总线解决方案还包括通信协议的优化。

Can总线通
信协议本身具有一定的帧格式和传输速率，但在实际应用中可能需要额外的协议或协议栈来满足特定要求。

例如，对于高速高精度的工业控制系统，可能需要使用Canopen或DeviceNet
等协议来实现更复杂的通信功能。

此外，Can总线解决方案还涉及硬件和软件方面的优化。

在硬
件设计上，可以采用抗干扰性能更好的芯片和模块，增强系统的抗干扰能力；在软件开发上，可以采用更高效的通信协议栈和驱动程序，提高数据传输的速度和稳定性。

总之，Can总线解决方案是一个综合性的工程问题，需要考虑
硬件、软件、通信协议等多个方面的因素。

只有在这些方面都
得到合理的设计和优化，才能实现Can总线系统的高效、稳定和可靠运行。

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，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总线接口电路设计注意事项CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于汽车电子、工业自动化等领域的串行通信协议。

CAN总线接口电路设计的关键因素包括信号线路、电源与地线路、保护电路等部分。

以下是设计CAN总线接口电路时需注意的几个方面：1.信号线路设计信号线路的设计应考虑信号的稳定性、抗干扰能力和传输速率。

首先，应尽量降低信号线的长度以减小信号传输的延迟。

同时，为保证信号的稳定性和抗干扰能力，应使用屏蔽线缆，并正确接地以防止地回流问题。

另外，为提高传输速率，可采用信号差分传输方式，即CAN-H和CAN-L两个线进行差分传输。

2.电源与地线路设计电源与地线路的设计应考虑到CAN总线工作的稳定性和可靠性。

首先，电源线路应提供稳定的电压，以满足CAN总线的要求。

此外，地线路应设计合理，确保地的连续性和低阻抗。

同时，为降低地回流对信号传输的干扰，应采用低阻抗地连接方式，即在CAN控制器和每个节点上都连接一段短接电阻。

此外，为提高抗干扰能力，还可使用电源和地线的滤波电路。

3.保护电路设计保护电路是为了保护CAN控制器和节点不受外部干扰和短路等异常情况的影响。

首先，需要设置电压保护电路，以防止过压和过载等情况对硬件造成损坏。

同时，还应考虑到静电放电和电磁干扰等问题，采用保护电阻、TVS二极管等元件进行保护。

另外，还应设计电流限制电路，以防止短路时过大的电流对硬件造成烧毁。

4.稳压和滤波电路设计稳压和滤波电路的设计是为了提供干净的电源和地线，保证CAN总线的正常工作。

稳压电路可采用稳压芯片或稳压二极管等元件来实现，以保持电源的稳定性。

滤波电路可采用电感、电容等元件，滤除电源和地线上的高频噪声干扰，提高CAN总线的抗干扰能力。

5.PCB布局和阻抗匹配在PCB设计中，应合理布局CAN总线接口电路的各个元件和信号线路，以降低互相干扰的可能性。

可以根据信号的传输速率和长度选择合适的线路宽度，确保信号的传输速率和阻抗匹配。

C目前汽车各大系统基本都由模块统一控制，相同类别的模块组建成一个局域网络，例如发动机、变速器、ASB,气囊就使用CAN总线连接构成了一个驱动CAN。

各局域网之间的通信速率不一样，协议不一样，相互不能直接通信，需要一个网关来协调各个局域网之间的通信（下图）。

▲局域网之间的物理关系网络出现故障，总结起来就是模块本身故障、总线虚接、总线开路、总线之间相互短路、总线对地短路、总线对正极短路。

出现故障的表现就是单一模块不通信、总线瘫痪。

下面针对较常见的故障来讲解维修方法。

Ol单一模块不通信故障检修单一模块不通信是指在一个局域网上所有的模块基本都能通信，且可以读出故障码，但都会报与某一个模块失去通信的故障码。

例如，在驱动CAN总线上面有发动机电脑、自动变速器电脑、ABS电脑，ABS故障灯点亮，使用解码器扫描全车模块，发现发动机电脑、自动变速器电脑有故障码，ABS电脑无法通信。

根据总线通信的原理可以分析出以下信息：驱动CAN总线没有对正极或负极短路，否则驱动CAN总线便瘫痪了。

如果ABS电脑内部有终端电阻，则不考虑ABS电脑的CAN总线开路。

否则驱动CAN总线便瘫痪。

如果ABS电脑内部没有终端电阻，则可能是CAN总线瘫痪了。

ABS电脑的电源可能会出现故障，因为ASB电脑的电源有故障，那么ABS电脑就无法正常开机工作，所以电脑无法通信。

ABS电脑本身故障，如果电源是完好的，总线也是完好的，则ABS电脑本身故障。

下面看一下准确的检修捕捉步骤：根据电路图检查电脑的电源部分，如果有故障修复即可。

根据电路图找到电脑的总线，然后拔掉插头测量CAN-H和CAN-L的电压,看是否在合理范围内。

一般只会得到以下两个结果：正常的；一根线没有电压，另一根线正常，或者两根线都没有电压，没有电压的即开路。

如果确定了电脑的电源是完好的，CAN总线电压也是合理的，此时便可以更换电脑了。

02总线瘫痪检修总线瘫痪就是总线上所有的模块都不能通信了，且是持久不能通信，不是偶发的。

CAN总线接口电路设计注意事项CAN 总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用。

为提高系统的驱动能力，增大通信距离，实际应用中多采用Philips公司的82C250作为CAN控制器与物理总线间的接口，即CAN收发器，以增强对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。

为进一步增强抗干扰能力，往往在CAN 控制器与收发器之间设置光电隔离电路。

典型的CAN总线接口电路原理如图1所示。

图1 典型的CAN总线接口电路原理图1 接口电路设计中的关键问题1.1 光电隔离电路光电隔离电路虽然能增强系统的抗干扰能力，但也会增加CAN总线有效回路信号的传输延迟时间，导致通信速率或距离减少。

82C250等型号的CAN收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰(RFI)以及实现热防护的能力，其具有的电流限制电路还提供了对总线的进一步保护功能。

因此，如果现场传输距离近、电磁干扰小，可以不采用光电隔离，以使系统达到最大的通信速率或距离，并且可以简化接口电路。

如果现场环境需要光电隔离，应选用高速光电隔离器件，以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间，如高速光电耦合器6N137，传输延迟时间短，典型值仅为48 ns，已接近TTL电路传输延迟时间的水平。

1.2 电源隔离光电隔离器件两侧所用电源Vdd与Vcc必须完全隔离，否则，光电隔离将失去应有的作用。

电源的隔离可通过小功率DC/DC电源隔离模块实现，如外形尺寸为DIP-14标准脚位的5 V 双路隔离输出的小功率DC/DC模块。

1.3 上拉电阻图1中的CAN收发器82C250的发送数据输入端TXD与光电耦合器6N137的输出端OUT相连，注意TXD必须同时接上拉电阻R3。

一方面，R3保证6N137中的光敏三极管导通时输出低电平，截止时输出高电平；另一方面，这也是CAN 总线的要求。

具体而言，82C250的TXD端的状态决定着高、低电平CAN 电压输入/输出端CANH、CANL的状态(见表1)。

CAN总线系统的设计与实现CAN（Controller Area Network）总线是一种用于多节点通信的串行通信协议，最初由德国BOSCH公司于1986年开发用于汽车电子系统中。

随着技术的不断发展，CAN总线逐渐应用于各种工业和嵌入式系统中。

在设计CAN总线系统时，首先需要选择合适的CAN控制器。

CAN控制器是实现CAN通信的核心，其功能包括CAN消息的发送和接收、硬件过滤和错误检测等。

常见的CAN控制器芯片有TI的MCP2515、Microchip的MCP2510等。

选择合适的CAN控制器要考虑通信速率、节点数量、工作温度和可靠性等因素。

传输媒介是CAN总线系统中节点之间传输数据的介质。

常用的传输媒介有双绞线、光纤和无线。

双绞线是最常用的传输媒介，其优点是成本低、抗干扰能力较强；光纤适用于传输距离较长和电磁噪声较多的环境；无线传输适用于节点位置变动频繁的场景。

选择传输媒介时要综合考虑通信距离、成本和抗干扰能力等因素。

节点设备是CAN总线系统中实际参与通信的设备。

节点设备的功能包括CAN消息的生成和解析、CAN总线的物理层连接和节点地址的配置等。

节点设备可以是传感器、执行器、控制器等，可以是硬件设备也可以是软件模拟。

在软件方面，CAN总线系统中的核心是CAN协议栈。

CAN协议栈包括物理层、数据链路层和应用层。

物理层负责将CAN消息转化为电信号传输；数据链路层负责CAN消息的错误检测和纠正；应用层负责解析CAN消息的内容并进行相应的处理。

常见的CAN协议栈有CANopen、J1939和DeviceNet等。

在设计CAN总线系统时需要考虑以下几个方面：1.系统拓扑结构：包括总线结构和节点分布。

总线结构可以是总线型、星型或树型；节点分布要考虑节点之间的通信距离和可靠性要求。

2. 通信速率：通信速率是指CAN总线上消息的传输速率，取决于CAN控制器的时钟频率。

通信速率需要根据实际应用需求确定，通常有几百kbps到几十Mbps不等。

浅析公交客车CAN总线动力网常见故障及排除方法李跃华公交保修一厂［摘要］随着公交客车的飞速发展，一些关键技术已达到了国际水平。

这就迫切要求客车使用和我们维修人员更新观念，尤其近几年CAN总线技术被大量运用于公交客车。

其分为动力CAN 总线控制网络（高速总线）；多媒体CAN总线控制网络（中速总线）；车身CAN总线控制网络（低速总线）三部分。

为了适应CAN总线维修需要，在我们大脑中要形成一种空间网络的概念，形成一个车辆的控制局域网。

在以理论为基础，实践相结合，对动力网的一些常见故障加以剖析、分解。

合理的将网络故障引起的客车问题排除掉。

［关键词］公交客车；CAN总线；动力网络；维修1.转变维修理念，跟上时代发展随着现代公交客车的飞速发展无论从原理、结构上，还是客车的使用与维修上均与传统客车有着很大的区别。

传统的客车电路维修方法已远远不能适应客车CAN总线的发展，因此迫切要求客车使用和我们维修人员更新观念，主动来适应客车CAN总线维修的需要。

显然，常见故障检修与排除方法分析是一种快速掌握客车CAN总线维修技术的很好途径。

我根据这两年的实践和理论基础对一些CAN总线常见故障及排除方法加以分析，为自己今后分析CAN总线问题、解决问题的思路和方法奠定了良好的基础。

客车CAN总线故障虽然不像传统客车电路故障一目了然，但仍有规律可循，只要依据其基本工作原理，按照一定的检测程序去查找故障所在，问题便迎刃而解。

为了使自身快速掌握CAN总线维修技术，达到举一反三、触类旁通的目的，提高分析故障、排除故障的能力。

自己对现在的CAN总线动力CAN总线控制网络（高速总线）常见故障及排除方法进行了主观和片面的一个总结。

2.明确概念，掌握网络基本原理2.1动力网络层定义车辆CAN总线分为：动力CAN总线控制网络（高速总线）；多媒体CAN总线控制网络（中速总线）；车身CAN总线控制网络（低速总线）三部分。

我所说的CAN总线系统是目前北京公交客车普遍采用的动力CAN总线控制网络（高速总线）和哈尔滨威帝开发的三级车身CAN总线控制网络（低速总线）系统，加以剖析。

CAN 总线通讯的电磁兼容问题系统干扰源和解决措施CAN(Control Area Network)总线最初是一种为汽车车载设备(传感器、执行器)控制而设计的串行数字通信总线，由德国BOSCH 公司和美国INTEL 公司在20 世纪80 年代末期开发成功，并于1993 年成为国际标准ISO11898。

其目的是用多点、串行数字通讯技术取代常规的直接导线信号连接，可以节省大量车载设备的电缆布线。

由于CAN 总线芯片可靠性高、协议精练、价格低、货源广泛，因而在工业测控领域也获得广泛应用。

但是，工业现场环境恶劣，电磁干扰较为严重，如何保证CAN 总线通讯的可靠性尤为重要。

1 CANsmc 系统概述北京航空航天大学和北京和利时电机技术有限公司联合定义了一种基于CAN 总线的数字伺服通讯协议——CANsmc(CAN for synchronous motion control)。

CANsmc 采用主从式的双通道网络，由一个主站和最多61 个从站组成，如图1 所示。

系统的通讯由主站管理和协调，通道0 为指令通道，主站通过它向各个从站发送控制指令数据。

通道1 为状态通道，各个从站通过它向主站发送运行状态数据。

CANsmc 实验系统的组成，包括主站控制卡、从站控制卡和两种设备控制卡。

主站控制卡基于ISA 总线，插入PC 机控制单元。

从站控制卡是嵌入式的CAN 总线通讯卡，设备控制卡包括位置控制卡和I/O 控制卡，可以控制伺服驱动器和I/O 设备。

2 电磁兼容分析在电子产品的设计中，电磁兼容EMC(Electro Magnetic Compatibility)性能对系统的影响非常大，关系到其能否正常稳定运行。

国际上已经开始对电子。

CAN总线由博世公司于1987年开发，1993年成为标准，在近23年的时间里获得了巨大的成功，逐渐替代了其它相近的总线，2001年的节点采用量已超过1亿。

但是，曾经力推CAN总线的厂商，如宝马、博世、飞利浦等，目前都开始支持新的总线。

对于推动新总线研究的原因，X-By-Wire的发展是一方面，但从根本上讲，消费者的安全需求才是最重要的原因。

根据新闻报道：在CAN的发源地德国，2005年汽车抛锚事故中有35%是电子装置引起的。

因此，电子控制系统及其通信系统的可靠性是一个敏感的问题，即使没有采用X-By-Wire，仍然使用常规的液压气动机构，也需要一种更为可靠的新总线来代替CAN。

车内通信有两个最基本的要求：一是数据内容正确；二是通信及时，序列一致。

对这两点，CAN总线中均有所设计，但仍存在着不一致性、不可预测性、信道出错堵塞等漏洞。

1)不一致性CAN总线中有一个著名的Last-But-One-Bit错误。

CAN总线2.0A在信息认证(Message Validation)中规定：发送器验错的范围可覆盖到帧结束，如果发现错误，以后就按优先权和状态的规定重发；接收器验错的范围覆盖到帧结束的前一位。

因此，如果由于空间干扰、电源波动等原因，对于帧的倒数第二位，一部分节点A认为无错，一部分节点B认为有错，即出现了所谓的Byzantine错误。

这时，根据EOF应该是7个隐性位，节点B认为这是一种形式错误，所以就会启动错误帧，通知发送器重发，同时丢弃收到的帧。

而认为没错的节点A由于只查到倒数第二位，因此就会接收此帧。

如果在发送器例行的下一次发送前B通知的重发成功，A就会收到重复帧；如果重发不成功，B就丢了一帧。

在转向和制动系统中，4个轮子对命令的不同理解，可能造成性能的下降或其他更严重的后果。

2)不可预测性CAN总线将节点状态分为Error Active、Error Passive和Bus Off 三种，这三种状态在一定条件下可以互相转换。

CAN总线接口电路设计注意事项收藏CAN 总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络,以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用。

为提高系统的驱动能力,增大通信距离,实际应用中多采用Philips公司的82C250作为CAN控制器与物理总线间的接口,即CAN收发器,以增强对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。

为进一步增强抗干扰能力,往往在CAN 控制器与收发器之间设置光电隔离电路。

典型的CAN总线接口电路原理如图1所示。

图1 典型的CAN总线接口电路原理图1 接口电路设计中的关键问题1.1 光电隔离电路光电隔离电路虽然能增强系统的抗干扰能力,但也会增加CAN总线有效回路信号的传输延迟时间,导致通信速率或距离减少。

82C250等型号的CAN收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰(RFI以及实现热防护的能力,其具有的电流限制电路还提供了对总线的进一步保护功能。

因此,如果现场传输距离近、电磁干扰小,可以不采用光电隔离,以使系统达到最大的通信速率或距离,并且可以简化接口电路。

如果现场环境需要光电隔离,应选用高速光电隔离器件,以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间,如高速光电耦合器6N137,传输延迟时间短,典型值仅为48 ns,已接近TTL电路传输延迟时间的水平。

1.2 电源隔离光电隔离器件两侧所用电源Vdd与Vcc必须完全隔离,否则,光电隔离将失去应有的作用。

电源的隔离可通过小功率DC/DC电源隔离模块实现,如外形尺寸为DIP-14标准脚位的5 V 双路隔离输出的小功率DC/DC模块。

1.3 上拉电阻图1中的CAN收发器82C250的发送数据输入端TXD与光电耦合器6N137的输出端OUT相连,注意TXD必须同时接上拉电阻R3。

一方面,R3保证6N137中的光敏三极管导通时输出低电平,截止时输出高电平;另一方面,这也是CAN 总线的要求。

具体而言, 82C250的TXD端的状态决定着高、低电平CAN 电压输入/输出端CANH、CANL的状态(见表1。

汽车电子系统中的CAN总线设计与实现随着现代汽车的不断发展，汽车电子系统变得越来越重要。

其中，CAN总线技术是汽车电子系统中最重要的技术之一。

CAN总线是一种高速实时通信总线，用于在汽车电子系统中进行数据传输和控制。

CAN总线技术的优点CAN总线技术在汽车电子系统中应用广泛，有以下几个优点：1. 高可靠性CAN总线技术采用差分信号传输，可以在干扰环境下稳定传输数据。

同时，CAN总线采用CRC校验，保证数据的可靠性。

2. 高带宽CAN总线速率高达1Mbps，可以满足汽车电子系统中大量数据的传输需求。

3. 易于安装CAN总线只需两根线即可实现通信，安装方便。

CAN总线的设计与实现CAN总线的设计与实现需要考虑以下几个方面：1. 系统拓扑结构CAN总线的系统拓扑结构可以是星型、总线型或混合型。

在汽车电子系统中，一般采用总线型拓扑结构。

总线型结构简单，成本低，易于维护和扩展。

2. 电气特性CAN总线的电气特性包括线的阻抗和终端电阻。

线的阻抗要匹配，终端电阻的值一般为120欧姆。

3. 通信协议CAN总线的通信协议包括数据帧格式、错误处理和通信速率等。

CAN总线的数据帧格式包括标准帧和扩展帧。

标准帧包括11位ID和8位数据，扩展帧包括29位ID和8位数据。

错误处理方面，CAN总线采用基于重传的错误处理机制。

通信速率可以选择1Mbps、500Kbps、250Kbps和125Kbps等。

4. 控制器选型CAN总线的控制器通常可以采用外部控制器和内部控制器。

内部控制器成本低，有利于集成，但性能不如外部控制器；外部控制器性能高，但成本高。

总之，CAN总线技术在汽车电子系统中有着广泛的应用，其优点明显。

在CAN总线的设计和实现过程中，需要考虑系统拓扑结构、电气特性、通信协议和控制器选型等方面。

只有全面考虑这些因素，才能设计出高可靠、高性能和稳定的汽车电子系统。

can面试常见问题
在CAN（控制器局域网）相关的面试中，以下是一些可能的问题，仅供参考：
1. 什么是CAN总线？
2. CAN总线有哪些主要特点？
3. CAN总线在实时应用中的优势是什么？
4. CAN总线的传输距离有多远？
5. CAN总线如何进行错误处理？
6. CAN总线的传输速率是多少？
7. CAN总线支持多少个节点？
8. CAN总线在哪些领域有应用？
9. CAN总线的物理层和数据链路层分别有什么作用？
10. CAN总线如何进行优先级管理？
11. CAN总线如何进行数据传输？
12. CAN总线的帧结构是什么样的？
13. CAN总线的标准帧和扩展帧有什么区别？
14. CAN总线的位时间是如何计算的？
15. CAN总线的同步机制是什么？
16. CAN总线如何进行故障诊断和恢复？
17. CAN总线如何进行网络管理？
18. CAN总线如何进行软件升级和维护？
19. CAN总线在未来的发展趋势是什么？
20. 你对CAN总线有什么样的理解和认识？
以上问题可以帮助你更深入地了解CAN总线的工作原理和应用。

can总线电路设计
CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于实时控制系统的串行通信协议，常用于汽车、工业控制等领域。

CAN总线电路设计通常包括以下关键元素：
1. CAN 控制器： CAN 控制器是主要的处理单元，负责管理数据的传输、接收和处理。

这可以是一个专用的芯片或者集成在微控制器中。

2. CAN 收发器：CAN 收发器用于将数字信号转换为CAN总线所需的电压水平。

它能够将来自控制器的数字信号转换为差分信号，以便在CAN总线上传输。

同样，它还能将接收到的CAN总线上的差分信号转换为数字信号。

3. 电源管理： CAN总线电路需要适当的电源管理，确保各个部分都能得到合适的电源电压和电流。

4. 保护电路：由于CAN总线常常用于汽车等工业环境，总线电路设计通常包括保护电路，防止由于电压浪涌、静电放电等原因引起的损坏。

5. 时钟源： CAN总线需要一个准确的时钟源，确保数据的同步和正确的时间标记。

6. 连接器和电缆： CAN总线电路设计需要考虑连接器和电缆的选择，以确保可靠的物理连接和适当的电气性能。

7. 软件协议栈：在CAN总线电路中，除了硬件设计，还需要实现CAN通信的软件协议栈，包括CAN消息的发送和接收、错误处理等功能。

8. EMC（电磁兼容性）设计：由于CAN总线常常在工业环境中使用，电磁干扰是一个重要的考虑因素。

因此，设计中需要考虑电磁兼容性，采取措施以减小电磁辐射和提高抗干扰能力。

总的来说，CAN总线电路设计是一个综合性的工程，需要考虑硬件和软件之间的协同工作，以确保可靠、高效的数据通信。

can 总线原理和应用系统设计
总线原理是一种用于实现信息传输的基本电子线路设计原理。

它通常被应用于计算机系统、通信系统、工业自动化系统等各种电子设备中，以实现各个功能模块之间的数据交互和通信。

在计算机系统中，总线原理被广泛应用于数据传输的设计中。

计算机系统中的各个硬件设备（如处理器、内存、输入输出设备等）通过总线相互连接，在总线上进行数据的传输和交换。

总线的设计需要考虑多个因素，包括数据传输速率、总线宽度、总线类型等。

总线原理的设计可以分为三个主要的部分：总线结构、总线传输方式和总线协议。

总线结构是指总线的物理布局和拓扑结构，例如单总线结构、多总线结构等。

总线传输方式是指数据在总线上的传输方式，例如并行传输、串行传输等。

总线协议是指数据在总线上的传输规则和约定，例如地址识别、数据同步等。

总线原理的设计旨在提高系统的数据传输效率和可靠性。

通过合理设计总线结构、选择合适的总线传输方式和设计有效的总线协议，可以实现数据高速传输、有效地实现数据交互和通信，并提高系统的性能和可靠性。

总线原理的应用还涉及到系统设计中的其他方面，例如设备的选择和配置、设备之间的通信协议等。

在设计应用系统时，需要考虑总线的带宽、延迟、容错能力等因素，以满足系统的需求。

总的来说，总线原理是一种关键的电子线路设计原理，它在计算机系统和其他电子设备中起着重要的作用。

通过合理的总线设计，可以提高系统的数据传输效率和可靠性，满足系统的需求。

汽车CAN总线技术及故障分析CAN总线是一种用于传输数据的通信协议，它广泛地运用于汽车的电子控制系统中。

CAN总线技术的引入，使得汽车的控制系统可以更好地进行互联互通，从而使得整个系统具有更高的可靠性、更高的安全性和更高的性能。

CAN总线技术的优势在于，它具有多节点、高速、抗干扰等特点。

多节点意味着在一个系统中可以连接多个节点，这些节点可以是传感器、执行器或者其他控制器。

高速则能够确保系统的实时性，从而让整个系统能够及时地响应外部事件并做出相应的控制。

而抗干扰则是通过协议本身的设计，能够降低传输过程中被电磁干扰的影响，从而保证系统的稳定性和可靠性。

当然，CAN总线技术也存在一些不足之处，其中最常见的就是故障的发生。

CAN总线技术故障的主要表现包括：1.数据通信故障：例如，数据传输过程中发生的错误、数据损坏、数据丢失等情况，导致外部控制系统无法正常地与控制器进行通信。

2.控制器故障：此类故障主要是指控制器的硬件或软件出现了故障，使得控制器无法完成其正常的任务。

例如，控制器芯片出现损坏、程序出现异常、硬件部件出现故障等。

3.供电故障：由于供电系统的问题，使控制器无法正常工作或者处于低功率模式。

在进行CAN总线技术故障分析时，可以通过以下方法解决：1.使用故障诊断工具。

例如，OBD诊断仪等，通过该设备可以直接检测车辆电子控制系统中的故障状态，从而快速地找到故障。

2.对CAN总线上的控制器进行排查。

例如，对控制器的芯片进行检查，熟悉芯片功能，有助于发现控制器是否出现了故障以及故障的原因。

3.检查外部环境条件。

例如，环境温度过高或过低都有可能影响控制器的正常工作。

因此，定期检查车辆的环境条件，保证环境的合适性也是需要考虑的。

总之，CAN总线技术的应用推动了汽车电子控制系统的发展和完善，但是也存在一些故障问题。

针对这些故障，需要运用相关的工具和技术，能够更加快速地找到故障，并迅速进行处理。

CAN总线接口电路原理图和注意事项CAN 总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用。

为提高系统的驱动能力，增大通信距离，实际应用中多采用Philips公司的82C250作为CAN控制器与物理总线间的接口，即CAN 收发器，以增强对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。

为进一步增强抗干扰能力，往往在CAN 控制器与收发器之间设置光电隔离电路。

典型的CAN总线接口电路原理如图1所示。

图1 典型的CAN总线接口电路原理图1 接口电路设计中的关键问题1.1 光电隔离电路光电隔离电路虽然能增强系统的抗干扰能力，但也会增加CAN总线有效回路信号的传输延迟时间，导致通信速率或距离减少。

82C250等型号的CAN收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰(RFI)以及实现热防护的能力，其具有的电流限制电路还提供了对总线的进一步保护功能。

因此，如果现场传输距离近、电磁干扰小，可以不采用光电隔离，以使系统达到最大的通信速率或距离，并且可以简化接口电路。

如果现场环境需要光电隔离，应选用高速光电隔离器件，以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间，如高速光电耦合器6N137，传输延迟时间短，典型值仅为48 ns，已接近TTL电路传输延迟时间的水平。

1.2 电源隔离1.3 上拉电阻图1中的CAN收发器82C250的发送数据输入端TXD与光电耦合器6N137的输出端OUT 相连，注意TXD必须同时接上拉电阻R3。

一方面，R3保证6N137中的光敏三极管导通时输出低电平，截止时输出高电平；另一方面，这也是CAN 总线的要求。

具体而言，82C250的TXD端的状态决定着高、低电平CAN 电压输入/输出端CANH、CANL的状态(见表1)。

CAN总线规定，总线在空闲期间应呈隐性，即CAN 网络中节点的缺省状态是隐性，这要求82C25O的TXD端的缺省状态为逻辑1(高电平)。

ＣＡＮ总线的功能安全问题杨福宇（重庆工业自动化仪表研究所，重庆４０１１２３）摘要：汽车的功能安全是当前汽车技术发展的重点之一，也是车厂竞争的利器。

安全的实现与通信有关，现在９０％以上的车用ＣＡＮ总线来实现控制用的通信。

已经发现ＣＡＮ总线有高错帧漏检和长的等效离线与真正离线的机制性隐患，本文对这２种隐患的发生概率及其后果作了进一步分析，漏检的错帧可能最多是原数据的３３倍或１／３３，等效离线造成的失效概率在误码率为１０－５时可达到１６．８／ｈ（总线利用率４０％，速率５００ｋｂｐｓ、平均帧长１００位）。

如先发生错帧漏检，应用收下错帧，又发生离线，阻断正确帧的改正作用，应用将长时间工作于错误状态下，是十分危险的。

关键词：ＣＡＮ；错帧漏检；离线；功能安全中图分类号：ＴＮ９１５．４ 文献标识码：ＡＦｕｎｃｔｉｏｎ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｉｓｓｕｅ　ｉｎ　ＣＡＮ　ＢｕｓＹａｎｇ　Ｆｕｙｕ（Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０１１２３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｓａｆｅｔｙ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｒｅａｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｉｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ａ　ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｔｏｏｌ　ｏｆ　ｃａｒ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ．Ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｆｅｔｙ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　９０％ｃａｒｓ　ａｌｌ　ｏｖｅｒｔｈｅ　ｗｏｒｌｄ　ｉｓ　ＣＡＮ．Ｂｕｔ　ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｔｗｏ　ｆａｔａｌ　ｆａｕｌｔｓ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ．Ｔｈｅｙ　ａｒｅ　ｈｉｇｈ　ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｅｒｒｏｒ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｌｏｎｇ　ｑｕａｓｉ　ｂｕｓ　ｏｆｆ　ａｎｄ　ｒｅａｌ　ｂｕｓ　ｏｆｆｔｉｍｅ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ａ　ｓｔｅｐ　ｆｕｒｔｈｅｒ．Ｔｈｅ　ｃｏｒｒｕｐｔｅｄ　ｄａｔａ　ｍａｙ　ｂｅ　３３ｔｉｍｅｓ　ｌａｒｇｅｒ　ｏｒ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｄａｔａ　ｉｎｗｏｒｓｔ　ｃａｓｅ．Ｔｈｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｒａｔｅ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｑｕａｓｉ　ｂｕｓ　ｏｆｆ　ｍａｙ　ｂｅ　１６．８／ｈ　ｗｈｅｎ　ｂｉｔ　ｅｒｒｏｒ　ｒａｔｅ　ｉｓ　１０－５　ｗｉｔｈ　ｂｕｓ　ｕｔｉｌｉｔｙ　ｏｆ　４０％，ｗｏｒｋｉｎｇ　ｉｎ　５００ｋｂｐｓａｎｄ　ａｖｅｒａｇｅ　ｆｒａｍｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　１００ｂｉｔｓ．Ｉｆ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｃｃｅｐｔｅｄ　ａ　ｃｏｒｒｕｐｔｅｄ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｂｕｓ　ｏｆｆ　ｆａｕｌｔｓ　ｓｔｏｐｐｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆｎｅｗ　ｄａｔａ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｗｉｌｌ　ｗｏｒｋ　ｉｎ　ｗｒｏｎｇ　ｉｎｐｕｔ　ｆｏｒ　ａ　ｌｏｎｇ　ｔｉｍｅ．Ｔｈｉｓ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｄａｎｇｅｒｏｕｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ；ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｅｒｒｏｒ　ｒａｔｅ；ｑｕａｓｉ　ｂｕｓ　ｏｆｆ；ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｓａｆｅｔｙ引　言 ＩＳＯ２６２６２道路车辆的功能安全国际标准已经通过。