CAN总线是什么?CAN总线如何工作?

2022-01-28 09:57:48 admin 259

说起车联网,你一定听说过“CAN总线”这个词。CAN总线是什么?它是如何工作的?



CAN总线是什么?


“CAN 总线”代表控制器局域网总线(CAN 总线)。它是一种基于消息的汽车串行通信协议。


在汽车工业中,出于安全、舒适和便利的考虑,已经生产了多种电子控制单元(ECU) 。更先进的车辆通常涉及更多和更复杂的 ECU,例如发动机控制单元、安全气囊、ABS、电子燃油喷射系统等。


安装在车辆上的 ECU

图一车联网


这些系统的数据类型和对通信可靠性的要求各不相同。为了适应这些差异,需要更多的公共汽车,这可能会导致车上的电线增加。为了满足减少电线数量和通过多个 LAN 进行大量快速通信的需求,1986 年,以开发和生产汽车电子产品而闻名的公司 BOSCH 开发了用于车辆的 CAN 总线协议。CAN 总线后来通过 ISO11898 和 ISO11519 标准化,现在是欧洲用于车辆网络的标准化协议。


CAN总线如何工作?


安装在车辆周围的传感器不断监测车辆状态并将数据发送到相应的控制单元。例如,传感器采集到的气压、发动机温度、发动机转速等数据到达发动机控制单元,发动机控制单元经过分析处理,发出指令控制喷油量。


CAN总线如何工作?

图二CAN总线分解图


板上的 ECU 不能独立工作。相反,他们需要共享信息以便更好地协作。这意味着对数据传输的要求。


通常,ECU之间的通信以两种方式进行。


首先,每条消息都通过独立的电缆传输。例如,如果需要在两个控制单元之间交换 5 个信号,则需要 5 根独立的电缆。更多消息意味着 ECU 之间的电线和引脚更多。


其次,ECU 之间的所有消息都通过两条电缆传输。这样,所有消息,无论其大小如何,都可以通过两条电缆移动。


CAN总线结构

图三CAN总线


这种电缆称为CAN 总线


CAN总线是一种没有主机的广播型总线。所有节点都可以“听到”所有传输,并且没有办法向特定节点发送消息——除非有特殊设置。


CAN 总线与 OBD


有时您可能会在 CAN 总线上看到另一个词——OBD。那么什么是OBD?CAN总线和OBD有什么区别?


OBD 是On-board Diagnostics的缩写,是欧洲和美国制定的标准,用于监测与排放相关的汽车系统(例如发动机和变速箱)。OBD定义了相关系统应支持的诊断服务和数据传输格式,帮助记录故障并提醒车主。


OBD的数据传输需要底层数据链路支持。该链路可以是 CAN 总线,也可以是其他类型的总线,如 K 总线。


CAN 总线与 OBD


你看?CAN总线是车载控制器局域网通信的底层数据链路,而OBD是基于CAN总线运行的自动诊断系统。


CAN总线有什么特别之处?


车载环境的特殊特性对通信系统的可用性、可靠性和成本提出了很高的要求。由于以下优点,CAN 总线标准被广泛应用于所有车辆和许多其他机器:


简单且成本低

如上所述,所有 ECU 都可以通过两条 CAN 总线线而不是复杂的模拟信号线进行通信,从而减少了错误、重量、布线和成本。


完全集中

CAN 总线提供“一个入口点”来与所有网络 ECU 通信——实现中央诊断、数据记录和配置。


极其坚固

CAN 总线系统坚固耐用,足以应对电气干扰和电磁干扰。这使其能够安装在包括安全关键应用在内的各种车辆中。


高效的

CAN 总线系统内的通信按 ID 优先。最高优先级的数据立即获得总线访问,而不会导致其他数据中断。


易于部署

CAN 总线是经过验证的标准,具有丰富的支持生态系统,可轻松安装在各种车辆上。


CAN总线的应用


CAN 总线具有出色的控制和故障检测能力,是车辆诊断的理想协议。实际上,它们的采用远远超出了几乎所有行业。




标签: can总线
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