汽车舒适系统CAN总线技术的应用
摘要: 随着现代汽车技术的不断发展，汽车正在向高舒适、高操纵性、高安全性、高智能方向发展。尤其高档轿车，高精度传感器及汽车电器在整车大量应用，增加了大量复杂的线束，大量线束给整车的安全性能带来巨大隐患。汽车can总线技术是汽车电子控制管理系统中不可或缺的重要组成部分，它就相当于一个公共的信号通道，被用来传输各种汽车的传感信号。can总线技术的应用，简化了汽车的电气线路提高了其电控系统的可靠性与灵活性，还有它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性，引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。本文将对汽车舒适系统can总线技术的特点、结构及应用等进行简要的论述。[1]
关键词:汽车；can总线；舒适系统
Application of CAN Bus Technology in Automotive Comfort System
Abstrct: With the continuous development of modern automobile technology, automobiles are
developing in the direction of high comfort, high maneuverability, high safety and high
intelligence. Especially high-grade cars, high-precision sensors and automotive electrical
appliances are widely used in the whole vehicle, adding a large number of complex wiring
harnesses, a large number of wiring harnesses bring great hidden dangers to the safety
浅谈新型奥迪轿车中LIN—BUS总线技术的应用
摘 要：由于现代社会对汽车安全性、舒适性、排放标准等各方面性能的要求不断提高，在汽车设计中大量应用电子控制技术是满足这些性能要求的最佳方案，为了满足汽车内部信息快速传输及信号共享的要求，有必要使用多路传输方式的车载网络系统。目前，除了博世公司开发的CAN-BUS总线协议及其网络系统已被全球汽车厂商普遍接受外，LIN-BUS数据总线系统作为辅助的低速总线系统也在大量的新型轿车上得到了应用。德国奥迪公司热衷于采用LIN-BUS数据总线，搭配CAN-BUS数据总线系统在其新车型上进行应用，文章对此进行了简单阐述。
关键词：CAN；总线；协议；LIN；通信
现代汽车随着安全性、舒适性以及环保法规的要求越来越高，汽车上应用的电子部件及相关设备的数量也越来越多，这就对汽车总线系统提出了更高的要求。目前CAN-BUS总线协议及其网络系统因其优良的性能已被全球汽车厂商普遍接受，与此同时LIN-BUS数据总线系统凭借其结构简单，在系统、设备灵活搭配应用，成本低廉，性能稳定等特点，也很快成为了现代汽车新型低速串行总线的标准。LIN-BUS数据总线搭配CAN-BUS数据总线系统在汽车上进行应用，其主要在面对对频宽要求较低、功能简单、实时性要求低的应用范围，如：车身电子组件控制等方面。车辆通过应用LIN-BUS数据总线系统，可有效的减少汽车上网络线束的用量、降低成本、提高系统网络内信号的传输效率及信号的稳定性。其现已在大众奥迪轿车中得到了普遍应用。
LIN-BUS是（Local Interconnect Network）的英文缩写，Local Interconnect（中文译为局域互联）其表示所有的控制单元都装在一个有限的空间内（如车门），所以大众及奥迪公司也将它称为“局域子系统”。LIN-BUS总线系统作为一种低端串行总线系统，大量应用于汽车局域网络子系统中。车上各个LIN-BUS总线系统之间的数据交换是由主控单元通过CAN-BUS总线系统实现的，LIN-BUS总线系统只是作为一种辅助总线的形式出现。在对于信号的传输速率要求低以及功能性较弱的场合，比如雨刮电机模块J400与车载电网控制单元J519之间的数据通信，通过应用LIN-BUS总线系统可以极大地降低成本，并可达到功能要求。
ＵＲＢＡＮ ＰＵＢＬＩＣ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ《城市公共交通》２０１２ ０２
１汽车总线技术简介 北京公交集团保修分公司 邓利勇
目前广泛应用的车用总线系统有ＣＡＮ （Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ） 和ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）等总线系统。 ＣＡＮ总线全称为控制器局域网（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）。将车上多个控制器（ＥＣＵ）整合在网络 中，由各个计算机分担与分享信息以达成所要实现 的功能。采用ＣＡＮ＿．ＢＵＳ总线技术能大幅缩减电线的 使用量，相对地也减少了许多线路上的接点。ＣＡＮ 总线的设计充分考虑了汽车的恶劣工作环境，可靠 性高。 ＣＡＮ总线的特点主要是：数据共享，减少了数 据重复处理，节约了成本；硬件方案的软件化实现， 简化了设计，减少了硬件设计、生产成本：由于电 脑控制模块的增加，整个系统具有强大的故障诊断 能力和自动恢复能力；由于车身布线的优化、减少， 线与线之间的信号干扰程度减少，电脑控制模块得 到的信号更加准确、稳定可靠。 ＣＡＮ总线由收发器（Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）、控制器 （Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、中央处理器（ＣＰＵ）和终端电阻组成。 收发器接收总线信号，并监控总线状态，如果总线 空闲，把来自控制器的指令发送到总线上去。控制 器负责分析来自于收发器的信号，如果是此控制单 元所需要的信号，继续传送进入中央处理器分析计 算，反之，过滤此信号。另外，中央处理器计算出 的指令交给控制器，由其将数据交给收发器进一步 发送到总线上。最后，得到了中央处理器的工作任 务，处理收到的信号并且发出指令。 ＬＩＮ总线是一种串行通讯网络系统．其目的是 为汽车总线系统提供一种低成本的应用方案．作为 ＣＡＮ总线的子系统，ＬＩＮ总线成本低，结构简单， 能够实现汽车网络系统功能的有益补充。总线带宽 能够达到２０Ｋｂｉｔ，具有较强的抗干扰能力。 ＬＩＮ总线主要工作在对数据传输速率（带宽） 要求不高的功能场合下，例如，客门开关、厢灯开 关等功能．作为ＣＡＮ总线的一种有益补充，可以更 经济、有效地完成车辆功能。 ＬＩＮ总线的介质是单线．用高、低电平来表示 总线信号（低电平为逻辑“０”，高电平为逻辑“ｌ”）。 ＬＩＮ总线有一个主控制器和若干个从控制器。主控制 器一般为ＣＡＮ总线的控制单元，通过ＬＩＮ总线和其 他从控制单元连接在一起，采用主—从控制原理进行 工作。 ＭＯＳＴ总线用光纤将相关的控制单元连接起来． 构成一个环形拓扑结构，控制单元之间采用光信号 的方式发送和接收信息，主要的功能是信息和娱乐 系统，例如收音机、电视、ＣＤ和汽车音响等功能。 由于这些功能都需要处理音频和视频信号，因此需 要的数据传输和处理的速度都非常高，ＭＯＳＴ的数据 传输速度可以达到２２Ｍｂｉｔ。 ＭＯＳＴ总线是环形结构，控制单元都是环上的 节点。ＭＯＳＴ总线上每个控制单元从人口光纤导线获 得信号．通过接收光电二极管把光信号转化为电信 号．并且此电信号继续发送至ＭＯＳＴ的收发器，收 发器将控制单元所需的信号交由中央控制器（ＥＣＵ） 处理。另外，中央控制器计算出的指令也交给收发 器．由收发器将打包处理完毕的数据交给发送光电 二极管．最终由其将数据变成光信号，发送到出口 光线上。 ２ 总线技术在北京公交车辆上的应用
1 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。 2 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。
