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CAN总线技术及其在现代汽车中的应用一.CAN总线的概念和应用领域简介CAN（control area network）--------控制局域网。
CAN总线是现场总线技术的一种。
1986年德国最大的工业企业之一ROBER BOSCH公司首次提出了为汽车监控及控制系统设计了CAN总线。
它是为了解决现代汽车中ECU之间的数据交换而开发的。
它可用来连接汽车和工业应用中的各种电子控制模块。
任何一个需要稳定、可靠的且低成本网络系统或设备，都有可能成为CAN节点。
迄今为止，全球的CAN节点已达1.5亿个。
现在世界上很多著名的汽车都使用CAN 总线来实现内部系统的控制与各检测和执行机构间的数据通信。
例如汽车防抱死制动系统，安全气蘘等。
实际上，机动车辆总线和工业也有许多的相似之处，即要求成本低，实时处理能力强，抗强电磁干扰，可靠性高等优点。
因此CAN总线也广泛应用于离散控制领域中的过程监测和控制，特别是工业自动化的底层监控，以完成控制与监测设备之间和实时可靠的信息交换。
二．CAN总线的特点CAN总线可有效支持分布式控制或实时控制，通信介质可以是双绞线，同轴电缆或光纤，其主要特点如下所列：(1) CAN总线采用三层模型：物理层，数据链路层和应用层。
拓扑结构为总线型。
（2）CAN总线为多主站总线，各节点可在任意时刻向网络上的其他节点发送信息，不分主从，通信灵活。
（3）CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术，优先级高的节点优先传送数据，可满足实时性要求。
（4）CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能。
（5）CAN总线采用短帧结构，每帧有效字节数最多为8个，数据传输时间短，并有CRC及其他校验措施，数据出错率极低。
（6）CAN总线上某一节点出现严重错误时，可自动脱离总线，而总线上的其他操作不受影响。
（7）CAN总线系统扩充时，可直接将新节点挂在总线上，因而走线少，系统扩充容易，改型灵活。
（8）CAN总线最大传输速率可达1Mb/s（此时通信距离最长为40m），直接通信距离最远可达10km（速率5kbps以下）。
CAN总线在汽车计算机控制系统中的应用CAN总线是一种广泛应用于汽车计算机控制系统的通信协议，它已经成为现代汽车电子系统中最为重要的一部分。
本文将探讨CAN总线在汽车计算机控制系统中的应用，并分析其在汽车行业中的重要性。
让我们来了解一下CAN总线的基本原理和特点。
CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，它可以实现多个节点之间的快速、可靠的数据交换。
CAN总线采用差分信号传输方式，具备抗干扰能力强、传输距离远、传输速率高等特点。
在汽车领域，CAN总线被广泛应用于汽车计算机控制系统、车载网络、车辆信息系统等方面，成为了汽车电子技术的重要支撑。
在汽车计算机控制系统中，CAN总线扮演着承上启下的重要角色。
它连接着车辆中的各种电子控制单元（ECU），如发动机控制单元、变速器控制单元、制动控制单元、空调控制单元等。
这些ECU通过CAN总线进行数据交换和通信，实现对车辆各个部件的实时监控和控制。
通过CAN总线，ECU可以相互之间快速传输各种传感器数据、执行器信号以及诊断信息，从而协调各部件工作，提高整车性能和安全性。
在汽车计算机控制系统中，CAN总线的应用涉及到的方方面面。
CAN总线实现了车辆各个部件之间的数据共享和协同控制。
在发动机控制系统中，发动机控制单元通过CAN总线接收来自各个传感器的数据，如节气门位置、发动机转速、水温、氧感应器信号等，然后根据这些数据进行实时计算和控制，调整点火时机、喷油量等参数，以优化发动机性能和燃油效率。
CAN总线还实现了车辆诊断和故障检测功能。
通过CAN总线，汽车技师可以查看和记录车辆的诊断故障码，以快速定位和排除故障。
CAN总线还能够实现车辆远程诊断和升级，为车辆维修和保养提供了便利。
CAN总线还被广泛应用于车载网络系统中。
现代汽车车载网络已经不仅仅是传统的车身电气系统，而是一个电子与控制系统的综合体。
通过CAN总线，一些高级驾驶辅助系统（ADAS）如自动驾驶、自适应巡航等可以实现实时的数据交换和协同控制。
CAN总线在汽车网络系统中的研究与应用随着车用电气设备的增多, 汽车电气系统也逐渐复杂化, 对综合布线、信息共享和交互提出了更高的要求。
为了满足各子系统的实时性要求,有必要对汽车公共数据实行共享, 如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等, 但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。
这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式, 且本身具有较高的通信速率。
一、CAN 总线的特点CAN 总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
CAN 为多主工作方式, 采用非破坏性总线仲裁技术, 将节点信息分成不同的优先级, 能满足不同的实时性要求; CAN 采用短帧结构, 每帧信息均有CRC 校验及其验错措施, 受干扰概率低, 数据出错率极低; CAN 的直接通信距离最远可达10km，通信速率可高达1Mbps; CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路, 目前可达110 个; CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤, 选择灵活; CAN 为多主方式工作, 网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息, 而不分主从; 在报文标志符上, CAN 上的节点分不同的优先级, 可满足不同的实时要求, 优先级高的数据最多可在134 内得到传输; CAN 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能, 以使总线上其他节点的操作不受影响; 此外CAN 总线还具有较高的性价比, 开发技术容易掌握, 能充分利用现有的单片机开发工具。
二、智能汽车系统内涵所谓智能汽车其实质上指的是车辆具备自动驾驶的能力；智能汽车系统则是传感器、计算机、通信设备与信息处理软件等多种高端技术的整合。
首先需要明确的是智能汽车应用范围，其最常出现在野外环境中，根据事先设定好的指令，利用地图信息规划全局路径，并感知周围环境，保障车辆行驶安全。
除具备普通型汽车都具有的功能外，智能汽车还增添了很多新功能，诸如：灵活调整车辆自带天线的方向，保障与基地之间实时进行无障碍通信、测算车身位置、判断车头方向等。
