下载文档原格式
CAN总线原理介绍一.现场总线简介1、现场总线的概念：现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统。
也被称为开放式的数字化多节点通信的底层控制网络。
现场总线作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上的作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。
2、几种较有影响的现场总线技术：基金会现场总线（FF-Foundation Fieldbus）， Lonworks， PROFIBUS， HART， CAN 现场总线是几种较重要的现场总线技术。
二.CAN总线技术：1、CAN总线简介：CAN （Controller Area Network）—控制器局域网。
它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
CAN总线最早是由德国Bosch公司在80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆、光导纤维，通信速率可达1Mbps。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层，数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等项工作。
2、CAN总线技术的主要特点：⑴多主站依据优先权进行访问。
CAN为多主方式工作，网络上的任一节点在任何时候都可以主动地向网络上的其他节点发送信息。
⑵采用短帧传送。
CAN采用短帧结构，废除了对传统的站地址编码，而是对通讯数据进行编码。
每帧数据信息为0。
8个字节，具体长度由用户决定。
⑶无破坏基于优先权的仲裁。
当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动的退出总线发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突时间。
⑷借助接收滤波的多地址帧传送。
CAN只需通过报文滤波即可实现点对点，一点对多点以及全局广播等几种方式来传输数据，无需专门的“调度”。
70-CHINA ·Aug(接上期)五、宝马车总线系统概览宝马车的总线系统原则上分为主总线系统和子总线系统两组。
主总线系统负责跨系统的数据交换。
子总线系统负责系统内的数据交换。
这些系统用于交换特定系统内相对数据量较少的数据。
主总线系统包括下列常见的总线(表1)，子总线系统包括下列常见的总线(表2)。
多数情况下车辆的总线系统(主总线系统和子总线系统)通过一个总体概览表示，宝马F02总线系统概览如图16所示，每个总线系统都分配有一种颜色(与车辆中电缆的颜色相同)，另外还要考虑总线导线的数量(单线，双线)。
1.主总线系统(1)D-CAN如图17所示，宝马在世界范围内已用D -C A N (诊断CAN)替代了以前的诊断接口及其基于KWP2000(KeywordProtocol2000)的协议，诊断接口的安装位置如图18所示。
诊断设备(图19)连接一个宝马诊断系统后，网关(中央网关模块)将宝马诊断系统的请求传输给内部总线。
同时沿相反方向传输应答信息。
进行诊断时只采用新通信协议。
其原因是美国新法规要求从2008年款起所有车辆都必须装备D-CAN。
过渡阶段从2006年9月开始。
E70和R56是装有D-CAN的第一批车辆。
此后这项改进措施逐步应用于所有新款宝马车型。
D-CAN的数据传输率为500kBit/s，采用双绞线形式。
D-CAN上的终端电阻位于中央网关模块和D-CAN线束中。
图17 诊断访问接口(2)K-CANK-CAN表示车身控制器区域网络。
Robert Bosch GmbH 将CAN开发为应用于车辆的总线系统。
K-CAN负责传输车身范围内的信息。
K-CAN通过双绞铜线以100kBit/s的传输速率传输◆文/山东 刘春晖宝马车总线系统基础(二)图16 F02总线系统概览Copyright©博看网 . All Rights Reserved.Master the Basics基础知识讲座2020/08·汽车维修与保养71栏目编辑：刘玺 lx@数据。
宝马系统CAN-BUS线路原理一、宝马CAN-BUS结构原理宝马属于高档类汽车，其总线网络集成非常独特，它的总线控制系统很有特色，各类总线的通信功能并不复杂但很强大，宝马轿车的总线网络系统主要有以下两种。
1、以E38/E39/E46/E53等底盘车型为代表的总线网络系统该系统的网关控制模块集成在仪表板中，连接的总线包括：CAN 总线、K-BUS（车身控制总线）、I-BUS（仪表板控制总线）、D-BUS（诊断总线）。
其中CAN总线、K-BUS, I-BUS等与仪表板之间采用并联的连接方式，D-BUS与车辆的诊断座直接相连。
在此基础上，某些控制系统中还布置有局域网总线，如ZKE（外围总线）系统等。
在进行故障诊断时，诊断设备之所以能够与所有总线上的控制模块进行通信，是因为借助仪表板的网关功能，能将不同总线通信协议的电码数据制成D-BUS的数据信号，然后再将数据传送至诊断设备，实现故障诊断、设码、编程等专项检测功能。
图1和图2所示为宝马E38网络结构和网络控制。
D-BUS：诊断BUS网络，连接诊断ECU、诊断座及发动机变速器、ABS/ASC/DSC ECU、仪表板、防盗EWS、气囊ECU。
K-BUS：连接仪表、空调车身ECU。
I-BUS：连接仪表、多功能转向盘、收音机、信息显示MID、放大器、电话、电视、Comand管理中心等。
P-BUS：车身BUS网络，GM（车身ECU）连接K-BUS及左前门ECU、右前门ECU、座椅ECU、天窗ECU、遥控接收器等。
M-BUS：空调ECU与风门分配电动机连接BUS线路。
2、以E60/E61/E65/E66底盘车型为代表的总线网络系统该系统是整车的总线网络系统，也是本文要详细介绍的，汽车上几乎所有的电控系统都采用某种总线汇集在这个庞大的网络系统中，就连结构简单的刮水器电控单元也被改进成K-CAN总线上的控制模块，刮水指令信号由原先的模拟信号变成了总线的电码数据信号，这就是总线网络给汽车电控系统带来的本质变化。
车载CAN—BUS系统简析作者：谢泽铨来源：《中国科技纵横》2016年第21期【摘要】电子控制技术和各种电子设备在现代汽车上的应用越来越多，为了便于众多电控模块之间的相互联系而使用CAN-BUS总线系统，CAN-BUS系统主要包括以下部件：CAN 控制器、CAN收发器、CAN-BUS数据传输线和CAN-BUS终端电阻。
排除和预见CAN-BUS 总线系统故障发生的工作，已经成为提高汽车电路维修的总要工作内容。
【关键词】CAN-BUS总线系统电路结构故障随着汽车技术日趋完善，尤其是车载网络的快速发展，在汽车维修技术方面也对修理工提出了更高的要求，但是现在维修行业的现实是大多数汽车维修工的网络技术理论素质普遍不高，这跟车载网络本身高技术含量的性质形成了矛盾。
从2010年以后出厂的汽车绝大多数都是采用车载网络系统的，汽车维修过程中已经无法绕开车载网络去维修车辆。
在汽车维修的实践中发现，车载网络本身虽然理论性很强，但如果只是从汽车电工维修方面去作要求的话，那么没有必要学得特别深入。
下面就针对汽车电工维修工作需求，对车载CAN-BUS系统进行分析。
1 在汽车上采用CAN-BUS总线系统的原因CAN-BUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（Controller Area Network-BUS）”。
简单来说CAN-BUS总线系统具备了以下优点：（1）数据传输速度更高。
通信距离最远可达10KM（速率低于5Kbps）速率可达到1Mbps（通信距离小于40M）。
（2）优化了车身的布线方式，节省线束，降低了车身重量。
车身上每个控制单元都可看做一台独立的电脑，它可以接受信息，能对各种信息进行处理、分析，然后发出一个指令，对某个执行器进行控制。
电控单元之间的通讯采用CAN-BUS系统能优化布线方式，极大提高通讯效率。
（3）控制单元中有一个发生故障，其它控制单元仍可发送各自的数据，互不影响。
汽车上的各个控制单元并不是独立工作的，它们作为一个整体，需要信息的共享，那么这就存在一个信息传递的问题。
宝马CAN—BUS系统介绍
宝马CAN-BUS系统是一种高效的汽车电子控制系统，它采用CAN（Controller Area Network, 控制器局域网络）技术，可以
实现多个节点之间的数据通信和信号传输。
它是宝马汽车电子控制系统的核心组件，广泛应用于汽车发动机、变速器、底盘、驾驶辅助、车载娱乐等系统中。
CAN-BUS系统是一种高速、低成本、可靠的通信方式，其最
大的优势是能够实现多个节点之间的实时数据交换。
它的数据传输速度达到了每秒1Mbps，能够支持多达8个节点之间的数据交换。
CAN-BUS总线的连接方式采用双绞线，信号传输距
离可达40米。
宝马CAN-BUS系统的节点包括ECU（Engine Control Unit，
发动机控制单元）、TCU（Transmission Control Unit，变速器
控制单元）、ABS（Antilocking Brake System，防抱死制动系统）、EPS（Electric Power Steering，电动助力转向系统）、NAV（Navigation System，导航系统）等，这些节点通过
CAN-BUS总线与彼此连接。
宝马CAN-BUS系统采用了先进的通信协议和数据格式，它能
够实现多个节点之间的即时通信、故障检测和纠错等功能。
它还可以通过软件升级来实现新功能的添加和原有功能的更新。
宝马CAN-BUS系统的应用领域非常广泛。
在发动机控制方面，它可以实现精准的燃油控制、气门控制、点火控制等。
在变速器控制方面，它可以实现顺畅的换挡、高效的动力传输等。
在
底盘控制方面，它可以实现车辆稳定性控制、制动力分配等。
在驾驶辅助方面，它可以实现车道保持、主动巡航等。
在车载娱乐方面，它可以实现音频和视频的高清传输、智能手机连接等。
总之，宝马CAN-BUS系统是一种高效、稳定、可靠的汽车电
子控制系统，它的应用范围非常广泛，已经成为了现代汽车电子控制技术的关键组件之一。
它能够实现车辆各个系统之间的无缝协作，提高了整车的性能和智能化水平，为安全、舒适、便捷的驾驶体验提供了有力保障。
在宝马CAN-BUS系统中，ECU是其中一个最重要的节点。
ECU是汽车电子控制系统的
大脑，它能够对汽车的各个系统进行控制和管理，以确保车辆可以正常运转。
ECU接收传感器和其他控制单元发送的信息，比如温度、压力、速度等等，然后进行分析和处理，并向其他节点发送指令，实现对汽车各个系统的控制。
使用CAN-BUS总线，ECU可以在两个或更多节点之间进行
数据传输。
这意味着ECU可以被设置为在发生故障时自动进
行故障排除和纠正操作。
例如，如果发现某个传感器发生故障，那么ECU可以立即向驾驶员发出警报，并停止相应的操作以
防止进一步损害。
此外，ECU还可设置为在系统出现故障后
记录故障信息并向服务技术员发送报告。
这些功能可以大大提高汽车的安全性、可靠性和维修效率。
宝马CAN-BUS系统还支持OBD（On Board Diagnostic，车载
诊断）技术，这是一种多用途计算机控制系统，用于监听和调整汽车的关键操作和性能。
OBD系统通过帮助诊断问题和播
放警告信息，提高了驾驶员和车主的意识和辨识性。
OBD系
统还可以识别驾驶员常见的汽车操作问题和行驶模式，例如急刹和急加速等。
通过使用OBD系统，ECU能够随时获取有关
汽车性能和状况的信息，并将其用于更准确的故障诊断和维修。
总的来说，宝马CAN-BUS系统是一个先进、高效的汽车电子
控制系统，它可以提高汽车的性能、可靠性和安全性，并对整个系统进行监测和维修。
它也提高了驾驶员和车主的意识和诊断能力，帮助他们更好地了解汽车并采取必要的保养措施。
从用户角度看来，宝马CAN-BUS系统是一种智能、可靠、易于
维护的技术，将给车主带来更广泛的效益和安全。
除了在汽车中的应用外，宝马CAN-BUS系统还广泛应用于其他领域，例
如工业，军事和航空航天。
在工业领域，CAN-BUS通信已成为许多机器人和自动化设备
中的标准。
工业制造过程中，各种传感器和执行器将其数据传输到控制器，并在整个生产过程中控制设备的运作。
CAN-BUS还被用于发动机和液压控制系统，以确保设备的准确和
可靠操作。
在军事领域，CAN-BUS通信用于战斗和作战装备，以使士兵
和武器系统能够进行高效和准确的操作。
CAN-BUS通信还用
于军用车辆中，以提高其运作效率和可靠性。
例如，军用车辆的ECU可以检测和动态调整发动机性能，以适应不同的行驶
条件。
在航空航天领域，CAN-BUS通信已成为现代飞行器的标准之
一。
在这种环境下，CAN-BUS被用于控制飞行器的各个系统，包括发动机、燃料管理、通信和导航系统等，以确保飞行器能够安全、高效地运行。
CAN-BUS还被用于航天器中，控制其
姿态、推进系统和其它航天器部件。
总之，宝马CAN-BUS系统已经成为现代通信的重要标准之一，并且已经取代了许多早期通信系统，如串行和并行总线。
随着科技的发展，越来越多的汽车和其他设备将使用CAN-BUS通信，以便使其更智能，更高效，更安全。
因此，熟练掌握
CAN-BUS通信技术的专业人士将在未来的就业市场中取得更
大的竞争优势。
