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第2章_汽车总线概述PPT课件

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第2章 汽车总线概述

第2章 汽车总线概述




减少了装配步骤(比如:装配奥迪A6轿车时，方向盘模块减少
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2.1为什么要采用总线技术
5个，安装步骤减少2个)

5.增大开发余地 各控制器可以把整车功能相对随意地分担，新的功能和新技 术可以通过软件进行更新。


2. 1. 3总线技术的发展
1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光 缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通信。 1986-1989年间，在车身系统上装配了铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统，德国 的Wolfhard Lawrenz教授给这种新总线命名为



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2.2总线系统信息传输及总体构成

位组成。因此，每秒钟所传输的字符数即字符速率，字符速 率和波特率是两种概Байду номын сангаас。 波特率和比特率的区别: ①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。 ②在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。采用调相技 术时，波特率不等于比特率。

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2.2总线系统信息传输及总体构成

(2)改变信息优先级 如车辆发生相撞事故，安全气囊控制单元会发出负加速度传 感器的信号，这个信号的优先级在动力系统总线中是非常高 的，但转到舒适系统车载网络后，网关调低了它的优先级， 因为它在舒适系统中其功能只是打开车门和灯。 (3)网关可作为诊断接口 根据车辆的不同，网关可能安装在组合仪表内、车上供电控 制单元内或在自己的网关控制单元内。由于通过CAN数据总 线的所有信息都供网关使用，所以网关也用作诊断接口。 网关相当于站台(Gateway )，见图2-7。 网关的主要任务是使两个速度不同系统之间能进行信息交换。

汽车子总线系统 教学PPT课件

汽车子总线系统 教学PPT课件
后视镜折起电机 10—左侧外后视镜水平调整电机 11—外后视镜垂直调整电机 12—左侧外后视镜加热装置 13—左侧外后视镜电子装置 14—驾驶员侧开关组 K-
Bus—车身总线 LIN—局域互联网 Kl.30—接线端子30 Kl.58g—接线端子58g
LIN总线在AUDI A6L汽车上的应用
LIN总线系统的构成
VAN总线DATA与DATAB的电压示意图
4．节点结构
（1）协议控制器 （2）线路接口
5．帧结构
VAN数据总线系统的帧结构
6.传输模式
7．进入传输介质
● ① 在进入VAN数据总线系统时必须先检测它是否空闲。如果总线能够连 续读取12位的隐性数据即被视为空闲。在这种情况下，不论是 VAN数据 总线系统的哪种电控单元都能够传送和接收信息。
1．LAN的传输介质
● 最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型/树形网络，当然也可以选 择采用双绞线、同轴电缆甚至光纤的环形网。LAN的传输速率为 1Mbit/s～20Mbit/s，足以满足大部分的应用要求，并且允许相当多的 设备共享网络。
2．LAN的拓扑结构
● （1）星形网络拓扑结构 星形网络即以一台中心处理机为主组 成的网络，各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接 相连，因此，所有的网上传输信息均需通过该机转发
隐性电平：如果所有节点都没有驱动收发器三极管导通，此时在 LIN数据总线上的电压就是蓄电池电压，为隐性电平，表示逻辑“1”。
显性电平：当有节点需要向外发送信息时，发送控制单元内的收 发器驱动三极管导通，将LIN数据总线导线接地，此时在LIN总线上 的电压为0V，为显性电平表示逻辑“0”。
（2）总线电平抗干扰设置
2．拓扑
● 拓扑也就是VAN总线系统协议所允许的各个电脑之间的排 列方式。电脑通常按照总线-树形或者总线-树形-星形的拓 扑方式相互连接

汽车总线系统的原理和故障诊断 第2章 总线系统的原理

汽车总线系统的原理和故障诊断 第2章 总线系统的原理

CAN数据总线由一个控制器，一个收发器，两个数据传输终
端以及两条数据传输线组成。
除了数据传输线，其他元件都置于控制单元内部。CAN收发器
数据传输终 端
数据传输线
数据传输终 端
2．CAN控制器 接受由控制单元中的微电脑传来的数据oCAN控制器对这些 数据进行处理并将其传往CAN收发器。同样，CAN控制器也 接受由CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理并将其 传往控制单元中的微电脑.
汽车总线系统的原理和故障诊断
二．总线系统的原理
1．概述
车辆中传统的电子技术是，为车辆中的每个电气部件至少 在电线束中敷设一根相应横断面的导线。例如控制尾灯时 ，就敷设一根从灯开关到灯泡的导线。
传统电子技术中通过单独的导线连接各个单个用电器 故障诊断可通过测量相应导线上的信号变化过程进行。 当电子装置进入车辆中时，一开始也保留了这种信号传输方 式。为每个必须在控制单元之间交换的信息在电线束中敷设 了一根附加导线。很多车辆包含大量电子控制系统。车辆中 电子装置的增长一方面由客户对更高行驶安全性和更高行驶 舒适性的要求决定，另一方面是为了满足立法部门对改进排 气状态和减小耗油量的要求。能够胜任这些要求的控制单元 已在发动机控制、变速箱控制和节气门控制以及防抱死系统 (ABS) 或加速防滑控制 (ASR) 中使用较长时间。
5．数据传递的原理
CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议。 讲：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。
1. 对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户 则选择忽略
1．CAN数据总线由哪些元件组成?
1．原理：

第二章(lin总线)常用车载网络信息传输系统

第二章(lin总线)常用车载网络信息传输系统
43 2012-3-28
2.2.3 LIN的结构与协议
5．进入传输介质
LIN电控单元进入传输介质有随机方式和异步方式两种，这表 明这种进入可以根据需要和执行本地命令而随时进行。LIN节 点不可能根据本地命令进入LIN网络。为了能够达成连接，它 们必须事先获得LIN主节点的邀请，而这是需要通过一个中介 的。
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
控制信号包括：门锁开关控制(控制四个车门门锁)，玻璃升 降锁止控制(控制四个车窗玻璃的升降是否被允许)，玻璃升 降控制(控制四个车窗玻璃的升降)，后视镜控制(控制左右后 视镜的左右和上下旋转运动)。 信号类型为：开关信号和测量信号。
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
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2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
左前门节点——控制左前门车门门锁、车窗玻璃升降器、电动后 视镜的动作，同时也可控制其它三个车门的门锁、车窗玻璃升降 器和右前门电动后视镜的动作，同时监测车门门锁的状态。主机 节点位于左前门内侧，各从机节点位于相应器件附近。
各节点LIN协议标识符表
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2.2.3 LIN的结构与协议
3．帧结构——举例：某车CAN-LIN车身网络协议制定
车灯节点（LIN） 数据场
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2.2.3 LIN的结构与协议
4．传输模式
在LIN bus 总线上发送的信息，有长度可选的固定格式。每 个报文帧都包含2、4或8字节的数据（数据场）以及3字节的 控制和安全信息（同步场、ID场、校验场）。LIN bus 总线 的通讯由单主机控制。每个报文帧都以一个间隔信号（同步间 隔）开始，接着是一个同步场和一个标识符场（ID 场）这些 都由主机任务发送。从机的任务则是发回数据场和校验场。见 下页图。 通过主机控制单元中的从机任务，数据可以被主机控制单元发 送到任何从机控制单元。主机通过相应的报文ID可以触发从 机—从机通信。

汽车级CAN总线详细教程看过了很好教学课件

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CAN总线错误处理与故障界定
错误类型与检测：列举CAN 总线中可能出现的位错误、 填充错误、CRC错误、格式 错误和应答错误等，并解释 其检测原理。
错误处理机制：阐述CAN总 线的错误处理机制，包括错 误标志的设置、错误界限的 确定、错误帧的发送等。
故障界定与诊断：介绍如何 通过CAN总线的错误处理机 制，界定故障节点和故障类 型，以及相应的故障诊断方 法。
线通信错误案例，解释干扰的来源和影响，提供针对性的解决方案。
03
案例三
软件配置错误引发的CAN总线故障：分享一个由于软件配置错误导致的
CAN总线故障案例，强调正确配置软件参数的重要性，并给出修复方法。
总结与展望
汽车级CAN总线教程总结
本教程详细介绍了汽车级CAN 总线的原理、架构、通信协议和
应用等方面的知识。
软件配置故障
分析由于软件配置错误导致的CAN总线故障，如波特率设置错误、 节点地址冲突等，并给出相应的排查和修复建议。
实际应用中的CAN总线故障案例分析
01
案例一
某车型CAN总线通信中断故障：详细描述某车型CAN总线通信中断的
故障现象，分析故障原因，并给出具体的排查和修复步骤。
02
案例二
CAN总线信号干扰导致的通信错误：介绍由于信号干扰导致的CAN总
设计方案和电路图。
01
03
02 04
软件实现
阐述门窗控制系统的软件设计， 包括CAN总线通信、控制算法、 防夹手功能实现等，给出相应的 软件流程和代码片段。
系统测试与验证
展示门窗控制系统的测试环境和 测试结果，验证系统的可靠性、 实时性和准确性。
基于CAN总线的车身控制系统设计
车身控制需求分析

汽车CAN总线技术简单介绍ppt课件

汽车CAN总线技术简单介绍ppt课件

在 车型上, 舒适系统和信 息系统共用一条总线，但可 能使用独立的1 CAN 总线的 DSO 波形
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网关：将两个使用不同协议的网络段连接在一起的设备。它的作用就 是对两个网络段中的使用不同传p输pt精协选议版 的数据进行互相的翻译转换31。
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汽车CAN总线技术原理
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LIN总线
LIN是一种低速串行总线，其提出是针对汽车应用的，主要用于汽车电子控制 系统，实现智能传感器、执行器等的连接。LIN定位于汽车上的下层局部网络。由 CAN构成汽车的上层主干网络，而在不需要CAN的高速与多功能性的场合则由LIN 来构成下层局部网络，实现分级制网络结构，以达到合理分配利用网络资源、提 高线路布置的方便灵活性、降低成本的目的。
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MOST总线专门用于满足要求 严格的车载环境。这种新的基 于光纤的网络能够支持24.8 Mbps的数据速率，与以前的 铜缆相比具有减轻重量和减小 电磁干扰(EMI)的优势。
Convenience CAN
High：橙/绿 Low： 橙/棕
Infotainment CAN

汽车CAN总线详细教程课件

刹车系统控制
刹车系统的刹车力度、刹车踏板位置等信息 也可以通过CAN总线传输到制动控制单元， 以提高制动效果。
CAN总线的优势
节省线束
由于CAN总线是数字通讯，所以它能够将多个控制单 元连接在一起，减少了许多线束的使用。
高效通讯
CAN总线的通讯速率高，可以在短时间内传输大量的 数据。
稳定性好
CAN总线具有很高的抗干扰能力，并且具有自我检测 和修复功能，所以它的稳定性非常好。
分析CAN总线数据
对监测到的数据进行深入分析，包括 数据类型、字节顺序、校验和等，确 保数据的正确性和可靠性。
使用示波器进行调试和测试
连接示波器
调整示波器设置
将示波器与汽车CAN总线相连接，选择合 适的通道和触发条件。
根据CAN总线的波特率和数据格式，调整 示波器的采样速率、时基等参数。
观察信号波形
汽车底盘控制模块应用实例
总结词
汽车底盘控制模块是CAN总线在汽车上的另一个应用 ，用于实现底盘的智能化控制和监测。
详细描述
CAN总线在底盘控制模块中，主要负责传输底盘传感 器数据和控制指令，包括刹车状态、转向角度、悬挂 高度等，以及ECU对底盘的控制指令，如ABS防抱死 系统、ESP电子稳定系统等。通过CAN总线，底盘控 制模块可以实时与其他控制模块进行通信，实现底盘 的智能化控制和监测。
VS
错误恢复
当错误检测机制检测到错误时，CAN总 线采取以下措施进行错误恢复：发送错误 标志：发送节点在检测到错误时立即在总 线上发送一个错误标志，以通知其他节点 发生了错误。接收节点在接收到错误标志 后，将接收到的数据丢弃并向发送节点发 送一个否定应答。
03
汽车CAN总线协议分析
CAN协议标准及版本

汽车网络技术-第2章 CAN总线


图2-4 数字信号 U—电压；t—时间
3.二进制信号 “Bi”一词来源于希腊语，表示“2”。因此，一个二进制 信号只能识别两种状态，即0和1，或高和低。如车灯点亮或 车灯未亮；继电器触电断开或继电器触点闭合；供电或未供 电；车门打开或车门关闭，等等。 每个符号、图 片甚至声音都可由 特定顺序的二进制 字符来表述，如 10010110。通过这 些二进制编码，计 算机或控制单元可 以处理信息或将信 息发送给其它控制 单元。
3.CAN总线的传输速率 目前，CAN总线系统中的信号是采用数字方式经铜导线 传输的，其最大稳定传输速率可达1000Kbit/s （1Mbit/s）。
大众和奥迪公司将最大标准传输速率规定为500Kbit/s， 并将CAN总线系统分为三个专门的系统：
①驱动CAN总线（高速），亦称动力CAN总线，其标准传输 速率为500Kbit/s，可基本满足实时要求，主要用于发动机、 变速器、ABS、转向助力等汽车动力系统的数据传输。 ②舒适CAN总线（低速），其标准传输速率为100 Kbit/s， 主要用于空调系统、中央门锁（车门）系统、座椅调节系统 的数据传输。 ③信息CAN总线（低速），其标准传输速率为100Kbit/s，主 要用于对时间要求不高的领域，如导航系统、组合音响系统、 CD转换控制等。
第2章 CAN总线
2.1 数据信号及其传输
2.1.1数制
在计算机和数据传输技术中有三种重要数制，即十进制、 二进制、十六进制。 1.十进制 十进制是常用的阿 拉伯数制。这种数制的 基数是10。与此相适应， 每个单个数位有十个不 同的符号。
图2-1 十进制三位数365的结构
2.二进制 二进制是数据处理中最常用的数制之一。在二进制中只 有两个数字值：0 和1，或接通或关闭，或高电压或低电压， 即所谓的二进制符号或位。在通信领域，也把这两个值称为 逻辑0和逻辑1。 每个数据信号都由一个二进制符号（位）的排列构成， 如1001 0110。

第2章_汽车总线概述PPT课件


IDB一M D2B ，MOST 实时的音频和视频通信
IDB一Wireless 在无线通信方面，采用Bluetooth规范，它主要是面向下一代 汽车的应用。如声音系统、信息通信等。
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2.4 CAN-BUS总线系统结构及传输原理
CAN-BUS数据总线传输可比作公共汽车，可以同时运输 大量乘客,CAN-BUS数据总线包含大量的数据信息。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
6.网关
识别和改网改变关变不可信同作息总为优线诊先网断级络接的口信号和速率
迈腾轿车CAN - BUS数据总线由网关连接的系统
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2.2总线系统信息传输及总体构成
总结： (1)识别和改变不同总线网络的信号和速率 (2)改变信息优先级 (3)网关可作为诊断接口
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2.2总线系统信息传输及总体构成
目前使用的星形网络拓扑按传输媒介可分为两类:一 类是由普通导线传输数据，它的传输速率较低，抗干 扰能力较差，一般用于控制精度较低的设备。另一类 是光线传输数据，此类网络目前正被一些高档轿车广 泛使用，传输速度快，信号衰减小。
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最常用的标准波特率是110，300，1000，2000，4 800， 9 600和19200波特。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
比特率:指每秒可传输的二进制位数。
波特率和比特率的区别:
①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。

汽车总线系统 ppt课件

J644
Zusatzheizung J364
Einparkhilfe J446
CD-Wechsler R41
Verstärker DSP J525
TV-Tuner R78
Radiomodul R
Spracheingabe J507
Bordnetz 2 J520
Zugang- und Startberechtigung
G434
Antenne hinten R96
14
Audi C6数据总线系统 舒适系统
后部 天线 R96
雨滴光强传感器 G397
雨刷电机 J400
整车电器控制单元 1 J519
警报喇叭 H12
室内监控 G273
舒适系统 中央控制单 元 J393
多功能方向盘 J453
转向柱电器J527
冷却液压力和温度传 感器 G395
发送器 左前 G 431
新鲜空气鼓风机J126
发送器 右前 G432
自动空调 J255
轮胎气压监控 J502
门控制单元 司机侧 J386
门控制单元 左后J388
座椅调节 司机侧 J136
整车电器控制单元 2 J520
发送器 左后 G433
发送器 右后 G434
PPT课件
网关/诊断接口 J533
门控制单元 副司机侧 J387
J518
Schalter für Zugang- und Startberechtigung
E415
AntennenEinlese-Einheit für schlüssellose Zugangsberechtigung
J723
Bordnetz J519
Wischermotor J400
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2.2总线系统信息传输及总体构成
所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T，抽取话音信号的 一个瞬时幅度值(抽样值)
模拟信号
125us的时间间隔
离散信号
T
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2.2总线系统信息传输及总体构成
时分多址TDMA
把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙(无论 帧或时隙都是互不重叠的)，再根据一定的时隙分配原则，使 各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满 足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移 动台的信号而不互相干扰
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2.2总线系统信息传输及总体构成
比特率:指每秒可传输的二进制位数。
波特率和比特率的区别:
①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。
②在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。采用调相技术 时，波特率不等于比特率。
总结：在汽车总线上一般不采用调相技术，波特率精确等于比 特率，但它们是两种概念。
每条线路（信道）传输一种信息
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2.2总线系统信息传输及总体构成
多路传输
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2.2总线系统信息传输及总体构成
多路传输技术有多种工作方式
时分复用 时分多址
频分复用 波分复用
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2.2总线系统信息传输及总体构成
时分复用是建立在抽样定理基础上的。抽样定理使连续 (模拟)的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉 冲值所代替。
迈腾轿车CAN - BUS数据总线由网关连接的系统
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2.2总线系统信息传输及总体构成
总结： (1)识别和改变不同总线网络的信号和速率 (2)改变信息优先级 (3)网关可作为诊断接口
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2.2总线系统信息传输及总体构成
2.2.3总线系统网络拓扑
拓扑的结构TS ( Topology Structure)是指网络 节点的几何结构
2.2总线系统信息传输及总体构成
5.通信协议
通信协议犹如交通规则，包括“交通标志”的制定方法。通信协 议的标准蕴涵唤醒访问和握手。大多数的通信协议都是转专用的， 因此维修诊断时需要专门的软件。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
6.网关
Hale Waihona Puke 识别和改网改变关变不可信同作息总为优线诊先网断级络接的口信号和速率
二 汽车总线系统概述
➢2.1 为什么要采用总线技术 ➢2.2 总线系统信息传输及总体构成 ➢2.3 汽车总线系统的类型和协议标准 ➢2.4 CAN-BUS总线系统结构及传输原理
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2.1为什么要采用总线技术
2.1 .1系统必要性
线路越来越复杂 故障率越来越高
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2.1为什么要采用总线技术
1.控制单元
控制单元(ECU)，简单的如温度传感器和压力传感器，控制单 元是检测信号或进行信号处理的电子装置。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
2.数据总线
控制单元间运行数据传递的通道，即所谓的信息 “高速公路”。
动力系统
仪表系统
双绞线
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2.2总线系统信息传输及总体构成
数据总线的速度通常用波特率来表示，波特率是每秒千字节数 (kbit/s )。
星形网络拓扑结构
环形网络拓扑 总线型网络拓扑
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2.2总线系统信息传输及总体构成
1.星形网络拓扑结构
结构简单，通信数据量较少 中央处理器负载重大
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2.2总线系统信息传输及总体构成
目前使用的星形网络拓扑按传输媒介可分为两类:一 类是由普通导线传输数据，它的传输速率较低，抗干 扰能力较差，一般用于控制精度较低的设备。另一类 是光线传输数据，此类网络目前正被一些高档轿车广 泛使用，传输速度快，信号衰减小。
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21
2.2总线系统信息传输及总体构成
3.网络
速腾轿车车载网络系统
汽车总线传输系统（车载网络）是一种局域网，可以实现系统内
信息资源的共享。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
4.架构
信息高速公路(BUS)的配置，其输入和输出端规定了什么信息能 进和什么信息能出。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
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2.2总线系统信息传输及总体构成
波分复用WDM 在同一光纤里同时传输不同波长信号的一种技术。这种技术能有 效管理和增加现有光纤骨干的用量。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
频分复用FDM(Frecruency Division Multiplexing)就是将 用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带或称子信道，每一个子 信道传输一路信号。
波特(Baud ):是信号的变化次数或者传输的字位数
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2.2总线系统信息传输及总体构成
并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字节(B/s)来表示 串行通信中，传输速率在基波传输的情况下(不加调制，以 其固有的频率传送)以每秒钟传送的位数(bits )即波特率来 表示。
最常用的标准波特率是110，300，1000，2000，4 800， 9 600和19200波特。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
时域
傅立叶变换
频域
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2.2总线系统信息传输及总体构成
总结： 汽车上采用的是单线或双线时分复用多路传输系统。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
2.2.2总线系统构成
控制单元 数据总线 总线系统 网络 架构 通信协议
网关
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2.2总线系统信息传输及总体构成
Without CAN CAN
车门控制：45根线，9个插头
采用总线技术总线控制：17
. 根线，2个插头
3
2.1为什么要采用总线技术
减轻整车重量（经济）
减少线束，部分线束变细，节省其它空间，单个线束所承载的功能增加
节约成本
线束减少(比如21DM节省在中控琐和车门模块上)，传感器共享，可以实现 控制器和执行器的就近原则
提高质量可靠性
插头减少（比如：方向盘模块减少45个接点），100％直接进行故障诊断信息传输快 速准确
减少装配时间
减少了装配步骤(比如方向盘模块减少5个步骤减少2个)，系统检测4个通道,
增大开发余地
更多通过软件进行技术更改，各控制器可以把整车功能相对随意地分担
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2.2总线系统信息传输及总体构成 2. 2. 1总线系统信息传输