常用车载网络系统(CAN)

浅谈车载网络为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初，出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式——车载网络。

车载网络采取基于串行数据总线体系的结构，最早的车载网络是在UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的基础上建立，如通用汽车的E&C、克莱斯勒的CCD等车载网络都是UART在汽车上的应用实例。

由于汽车具有强大的产业背景，随后车载网络由借助通用微处理器/微控制器集成的通用串行数据总线，逐渐过渡到根据汽车具体情况，在微处理器/微控制器中定制专用串行数据总线。

20世纪90年代中期，为了规范车载网络的研究设计与生产应用，美国汽车工程师协会(SAE)下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C三个级别：Class A的数据速率通常低于20Kbps，如LIN，主要用于车门控制、空调、仪表板；Class B的数据速率为10Kbps～125Kbps，如低速CAN(ISO 11898)，主要是事件驱动和周期性的传输；Class C的数据速率为125Kbps～1Mbps，如高速CAN(ISO898)，主要用于引擎定时、燃料输送、ABS等需要实时传输的周期性参数。

拥有更高传输速率的MOST和FlexRay主要适用于音视频数据流的传输。

目前与汽车动力、底盘和车身密切相关的车载网络主要有CAN、LIN和FlexRay。

从全球车载网络的应用现状来看，通过20多年的发展，CAN已成为目前全球产业化汽车应用车载网络的主流。

CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，CAN 数据总线又称为CAN—BUS总线，20世纪80年代初由德国Bosch 公司开发，作为一种由ISO定义的串行通讯总线，其通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。

can总线的常用波特率CAN总线是一种常用的通信协议，广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。

在CAN总线中，波特率是一个重要参数，它决定了数据传输的速率和可靠性。

本文将介绍CAN总线的常用波特率及其应用。

一、CAN总线简介CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，最初由德国Bosch公司开发，用于车载网络系统。

CAN总线采用差分信号线传输数据，具有抗干扰能力强、可靠性高的特点，被广泛应用于汽车和工业控制领域。

二、CAN总线的波特率波特率是指在单位时间内传输的数据位数，通常用bps（bit per second）表示。

在CAN总线中，常用的波特率有以下几种：1. 10kbps（千位每秒）：这是最低的波特率，适用于数据传输要求不高的应用场景，如汽车中的低速通信。

2. 100kbps：这是较低的波特率，适用于大部分汽车和工控系统中的通信需求。

3. 250kbps：这是一种中等波特率，适用于一些对实时性要求较高的应用，如发动机控制、传感器数据传输等。

4. 500kbps：这是一种较高的波特率，适用于一些对实时性要求更高的应用，如车身控制系统等。

5. 1Mbps（兆位每秒）：这是最高的波特率，适用于一些对数据传输速率要求非常高的应用，如高速数据采集系统。

三、CAN总线波特率的选择选择合适的波特率对于CAN总线的正常工作非常重要。

波特率过低会导致数据传输速率慢，影响实时性；波特率过高则会增加通信的复杂性和成本。

在选择波特率时，需要考虑以下几个因素：1. 数据传输速率要求：根据具体应用的实时性需求和数据量大小，选择合适的波特率。

2. 网络拓扑结构：CAN总线可以采用多主机或者多从机的网络拓扑结构，不同的拓扑结构对波特率的要求也不同。

3. 电缆长度和传输距离：长距离传输需要较低的波特率，而短距离传输可以选择较高的波特率。

4. 抗干扰能力：较高的波特率对干扰更为敏感，如果环境中存在较强的电磁干扰，应选择较低的波特率。

汽车CAN总线详解概述CAN（Controller Area Network）总线协议是由 BOSCH 发明的⼀种基于消息⼴播模式的串⾏通信总线，它起初⽤于实现汽车内ECU之间可靠的通信，后因其简单实⽤可靠等特点，⽽⼴泛应⽤于⼯业⾃动化、船舶、医疗等其它领域。

相⽐于其它⽹络类型，如局域⽹（LAN, Local Area Network）、⼴域⽹（WAN, Wide Area Network）和个⼈⽹（PAN, Personal Area Network）等，CAN 更加适合应⽤于现场控制领域，因此得名。

CAN总线是⼀种多主控（Multi-Master）的总线系统，它不同于USB或以太⽹等传统总线系统是在总线控制器的协调下，实现A节点到B节点⼤量数据的传输，CAN⽹络的消息是⼴播式的，亦即在同⼀时刻⽹络上所有节点侦测的数据是⼀致的，因此⽐较适合传输诸如控制、温度、转速等短消息。

CAN起初由BOSCH提出，后经ISO组织确认为国际标准，根据特性差异⼜分不同⼦标准。

CAN国际标准只涉及到 OSI（开放式通信系统参考模型）的物理层和数据链路层。

上层协议是在CAN标准基础上定义的应⽤层，市场上有不同的应⽤层标准。

发展历史1983年，BOSCH开始着⼿开发CAN总线；1986年，在SAE会议上，CAN总线正式发布；1987年，Intel和Philips推出第⼀款CAN控制器芯⽚；1991年，奔驰 500E 是世界上第⼀款基于CAN总线系统的量产车型；1991年，Bosch发布CAN 2.0标准，分 CAN 2.0A （11位标识符）和 CAN 2.0B （29位标识符）；1993年，ISO发布CAN总线标准（ISO 11898），随后该标准主要有三部分：ISO 11898-1：数据链路层协议ISO 11898-2：⾼速CAN总线物理层协议ISO 11898-3：低速CAN总线物理层协议注意：ISO 11898-2和ISO 11898-3物理层协议不属于 BOSCH CAN 2.0标准。

关于车载开发的专业词汇车载开发涉及的专业词汇众多，且很多术语都有相应的英文缩写或简称。

以下是一些常见的车载开发专业词汇：1. ECU (Electronic Control Unit)：电子控制单元，是车载系统中用于控制发动机、变速箱等核心部件的电子设备。

2. CAN (Controller Area Network)：控制器局域网络，是一种车辆内部通信网络协议，用于各种控制单元之间的通信。

3. GPS (Global Positioning System)：全球定位系统，用于确定车辆的位置和导航。

4. OBD (On-Board Diagnostics)：车载诊断系统，用于监控车辆的运行状况并诊断故障。

5. HMI (Human-Machine Interface)：人机交互界面，指车载系统中与驾驶员交互的部分，如仪表盘、中控屏幕等。

6. ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)：高级驾驶辅助系统，包括自适应巡航控制、车道保持辅助等功能。

7. IoT (Internet of Things)：物联网，指将车辆连接到互联网，实现车与车、车与基础设施之间的信息交换。

8. V2X (Vehicle to Everything)：车辆对一切，是指车辆与其他车辆、行人、基础设施等的通信技术。

9. LiDAR (Light Detection and Ranging)：激光雷达，用于测量车辆周围物体的距离，常用于自动驾驶技术中。

10. UI (User Interface)：用户界面，指车载系统中供用户操作的界面设计。

11. UX (User Experience)：用户体验，指用户在使用车载系统时的感受和体验。

12. API (Application Programming Interface)：应用程序编程接口，用于车载系统中不同软件组件之间的通信。

13. SDK (Software Development Kit)：软件开发工具包，提供给开发者用于创建车载应用的工具集。

can接口功能描述【导言】CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是一种常用于车载通信系统中的串行总线通信协议，其作用是连接车辆内部的电子设备，实现数据的传输和控制。

CAN接口是汽车电子系统中常用的接口之一，它广泛应用于车辆的信息传输、故障诊断、以及车辆控制等方面。

本文将对CAN接口的功能进行全面、生动的描述，并提供一些指导意义的内容。

【一、CAN接口的功能】1. 数据传输：CAN接口可以实现车辆内部各个电子设备之间的数据传输，包括车身控制单元、发动机控制单元、传感器、执行器等设备。

通过CAN接口，这些设备可以相互交换信息，实现车辆功能的协调和联动。

2. 故障诊断：CAN接口的另一个重要功能是实现车辆的故障诊断。

通过CAN接口，车辆内部的各个电子设备可以向诊断工具发送故障码和状态信息，以便进行故障诊断和修复。

这大大提高了车辆维修的效率和准确性。

3. 车辆控制：CAN接口可以实现车辆的远程控制，通过CAN总线可以向车辆的各个电子设备发送指令，从而实现车辆的控制和操作。

例如，发动机控制单元可以通过CAN接口控制发动机的启停、调速等操作，提高驾驶的便利性和安全性。

4. 数据采集和监测：CAN接口可以从车辆内部的各个传感器中获取数据，并将这些数据传输给电子控制单元进行处理。

通过CAN接口，可以实时监测车辆的各项指标，如车速、油耗、刹车状态等，为驾驶员提供准确和及时的信息。

5. 网络管理：CAN接口还可以实现车辆内部的网络管理，包括节点地址分配、数据的优先级控制和冲突检测等。

通过CAN接口的网络管理功能，可以确保数据的传输准确和稳定性，提高整个车载系统的可靠性。

【二、CAN接口的应用领域】1. 汽车行业：CAN接口是汽车电子系统中最常用的接口之一。

它被广泛应用于车辆的电控系统、信息娱乐系统、安全系统等方面。

通过CAN接口，车辆内部的各个电子设备可以互相通信和协作，为驾驶员提供更多的功能和便利。

CAN的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车电子控制系统的通信协议，它的工作原理是通过一种高效的串行通信方式来实现多个电子控制单元（ECU）之间的数据传输。

本文将从引言概述、正文内容和结尾总结三个部份来详细阐述CAN的工作原理。

引言概述：CAN是一种被广泛应用于汽车电子控制系统的通信协议，它的浮现极大地促进了汽车电子化的发展。

CAN的工作原理基于一种高效的串行通信方式，通过在总线上传输数据帧来实现多个ECU之间的数据交换。

下面将详细介绍CAN的工作原理。

正文内容：一、物理层1.1 传输介质：CAN协议可以使用两种传输介质，即双绞线和光纤。

双绞线是最常见的传输介质，它具有成本低、抗干扰能力强等优点，适合于大多数汽车电子控制系统。

而光纤传输介质具有传输速度快、抗干扰能力更强等优点，适合于高速数据传输场景。

1.2 总线结构：CAN总线采用了一种主从结构，其中一个ECU扮演主节点的角色，负责控制总线上的数据传输，其他ECU作为从节点，接收和发送数据。

1.3 电气特性：CAN总线的电气特性是保证数据传输可靠性的重要因素之一。

CAN总线采用差分信号传输，即CAN_H和CAN_L两个信号线，通过CAN收发器将数据转换为差分信号进行传输，从而提高了抗干扰能力。

二、数据链路层2.1 帧结构：CAN数据帧由四个部份组成，分别是起始位、帧类型位、数据位和校验位。

起始位用于同步传输，帧类型位标识数据帧还是远程帧，数据位用于传输实际数据，校验位用于检测数据传输过程中的错误。

2.2 帧ID：CAN数据帧的帧ID用于标识数据的发送和接收对象。

帧ID由11位或者29位组成，其中11位的帧ID用于标识标准帧，29位的帧ID用于标识扩展帧。

2.3 确认机制：CAN协议采用了一种基于优先级的确认机制，即具有高优先级的数据帧可以中断低优先级的数据帧的传输，从而提高了数据传输的实时性。

三、网络层3.1 数据传输：CAN协议通过循环发送数据帧的方式来实现数据传输。

汽车can总线系统原理、设计与应用汽车CAN总线系统是一种用于车辆内部通信的网络系统，它通过CAN总线将车辆的各个控制单元（如发动机控制单元、制动系统控制单元、仪表板控制单元等）连接起来，实现互相之间的信息交换和协调操作。

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行数据通信协议，使用2线制（CAN-H和CAN-L）进行通信。

它具有高可靠性、高抗干扰性和高实时性的特点，适合于车辆等复杂电子系统的通信。

CAN总线系统的设计基本原理是基于分布式控制的思想，即将车辆的不同功能单元分别连接到CAN总线上，通过CAN总线传输信息，实现分散处理和集中协调的功能。

在CAN总线系统中，每个控制单元都有一个唯一的标识符（ID），用于识别发送和接收的数据包。

当一个控制单元发送数据包到总线上时，其他控制单元可以根据ID识别出该数据包是否为自己所需要的，并进行相应的处理。

汽车CAN总线系统的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 整车控制：CAN总线系统可以将车辆中的各个控制单元连接起来，实现整车的协调控制，如发动机控制、制动系统控制、驾驶辅助系统控制等。

2. 诊断系统：CAN总线系统可以提供车辆的实时监测和故障诊断功能，通过CAN总线传输相关数据，实现对车辆各个系统的故障检测和排除。

3. 仪表显示：CAN总线系统可以将车辆各个系统的信息传输到仪表板上，实现实时的车辆状态显示，如车速、转速、油量等。

4. 多媒体系统：CAN总线系统可以将音频、视频等多媒体数据传输到车载娱乐系统，支持车载娱乐功能的实现。

总而言之，汽车CAN总线系统在车辆的控制、诊断和通信方面发挥着重要的作用，提高了车辆的性能和安全性，同时也提升了车辆的可靠性和可维护性。

汽车通信协议汽车通信协议是指用于汽车之间或汽车与外部设备之间进行数据通信的一种标准协议。

随着智能化和自动化的发展，汽车通信协议对于提高驾驶安全、提升车辆性能和提供更好的用户体验至关重要。

在汽车通信协议中，最重要的是车载网络系统。

车载网络系统连接了车辆内部的各个电子控制单元（ECU），并提供了数据传输和控制功能。

目前，主流的汽车通信协议主要有Controller Area Network（CAN）、Local Interconnect Network （LIN）和FlexRay。

CAN是一种广泛采用的汽车通信协议，用于传输大量的实时数据。

LIN主要用于传输低速数据，如舒适性和控制系统数据。

FlexRay则是一种高速、实时的通信协议，用于传输故障检测和控制系统数据。

除了车载网络系统，汽车通信协议还包括与外部设备进行数据通信的协议。

例如，汽车与智能手机之间可以通过蓝牙进行通信，这使得驾驶者可以通过手机控制车辆的音频系统、导航系统等。

此外，汽车与互联网之间的通信也成为了现代汽车的一个重要特点。

通过与互联网的连接，汽车可以获取实时的交通信息、天气信息等，并进行远程控制和诊断。

对于汽车通信协议的开发和应用，有几个关键的挑战需要克服。

首先是安全性。

汽车通信协议在传输车辆数据的同时，必须确保数据的机密性和完整性，以防止黑客攻击和数据篡改。

其次是可靠性。

汽车通信协议必须能够在不同环境和条件下稳定工作，以保证数据的及时传输和正确处理。

此外，还需要考虑不同汽车厂商和不同车型之间的兼容性，以便实现跨厂商和跨车型的数据交换和控制。

在未来，随着智能交通和自动驾驶技术的发展，汽车通信协议将继续演变和完善。

例如，5G通信技术的普及和应用，将使车辆之间和车辆与基础设施之间的通信更加可靠和高效。

此外，车辆之间的协作和共享数据也将成为汽车通信协议的一个重要发展方向。

总之，汽车通信协议对于实现智能化和自动化的汽车技术非常重要。

通过规范和统一的数据通信协议，车辆可以实现各种功能，提高驾驶安全性和车辆性能，并为用户提供更好的驾驶体验。

车联网中基于CAN总线的数据采集研究近年来，随着手机、电脑、智能家居等智能化设备的广泛普及，人们的生活越来越依赖于这些智能化技术。

而在交通领域，车联网技术的应用也越来越广泛，它不仅可以提高车辆的安全性能，还可以优化车辆的性能，提升驾驶体验。

而在车联网技术中，数据采集是其中的重要环节之一。

本文将重点研究车联网中基于CAN总线的数据采集方法。

一、CAN总线简介CAN（Controller Area Network）总线是一种工业领域中常用的串行通讯总线，其主要用于实时通讯和控制系统间的数据传输，具有高可靠性、安全性和实时性的特点。

CAN总线在车联网技术中的应用非常广泛，被广泛应用于车载控制系统、故障诊断系统、车辆网络通讯等方面。

CAN总线的数据传输方式是基于广播方式，也就是说每一个节点都会发送一个消息，而这个消息会被所有其他节点接收。

在CAN总线中，数据被称为消息，每一个消息都有一个标识符，标识符用于区分不同的消息。

同时，CAN总线具有优先级的概念，更高优先级的消息会被优先处理。

二、基于CAN总线的数据采集方法在车联网技术中，数据采集是非常重要的环节之一，它涉及到车辆性能的监测、故障诊断、车辆安全等方面。

而在基于CAN总线的数据采集中，需要实现两个步骤：消息的接收和消息的解析。

1. 消息的接收在CAN总线中，每一个节点都可以发送消息，而每一个节点也可以接收消息。

在基于CAN总线的数据采集中，一个节点通常会作为接收器。

接收器会监听CAN 总线上的消息，当有消息到来时，接收器会接收并保存这个消息。

在消息接收的过程中，需要进行一些消息的过滤，以便只接收需要的消息。

这通常通过设置过滤器来实现。

过滤器可以根据不同的标识符对消息进行过滤，只接收需要的消息，而忽略其他无关的消息。

2. 消息的解析在CAN总线中，消息的解析需要识别消息的标识符和数据。

而在车联网技术中，通常需要解析的数据包括车辆的速度、转速、油耗、温度等信息。