CAN数据总线系统——汽车电器设备构造与检修的关键技术

2023-08-19 理论教育版权反馈

【摘要】：CAN数据总线系统的组成CAN数据总线系统由1个控制器、1个收发器、2个数据传输终端和2条数据传输线构成,如图8.6所示。图8.6CAN数据总线系统的组成1)CAN控制器CAN控制器的作用是接收控制单元中微处理器发出的数据,处理数据并传给CAN收发器。2)CAN收发器CAN收发器安装在控制器内部,是一个发送器和接收器的组合,它将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据总线发送出去。

CAN是Controller Area Network(控制器局域网络)的缩写。它由电控单元通过网络进行数据交换。CAN数据总线具有十分优越的特点,诸如低成本,极高的总线利用率,较远的数据传输距离(可达10 km),较高的数据传输速率(可达1 Mbit/s),可根据信息的ID决定接收或屏蔽该信息,可靠的错误处理和检错机制,发送的信息遭到破坏之后可自动重发,各控制单元在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能,信息不包含原地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息和优先级信息。

（1）CAN数据总线系统的组成

CAN数据总线系统由1个控制器、1个收发器、2个数据传输终端和2条数据传输线构成,如图8.6所示。

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图8.6　CAN数据总线系统的组成

1)CAN控制器

CAN控制器的作用是接收控制单元中微处理器发出的数据,处理数据并传给CAN收发器。同时,CAN控制器也接收收发器发出的数据,处理数据并传输给微处理器。

2)CAN收发器

CAN收发器安装在控制器内部,是一个发送器和接收器的组合,它将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据总线发送出去。同时,它也接收总线数据,并将数据传到CAN控制器。

3)数据传输终端

数据传输终端是一个终端电阻,防止数据在导线终端被反射产生反射波,反射波会破坏数据。在驱动系统中,数据传输终端接在CAN高线和CAN低线之间。

4)数据总线

CAN数据总线是用于传输数据的双向数据线,分为CAN高位(CAN High)线和CAN低位(CAN Low)数据线。数据使用差分电压传送,使CAN数据总线系统即使在一条数据线断开或者在噪声极大的环境中也能工作。静态时,两条电压均约为2.5 V,此时状态表示为逻辑“1”,也可以称为“隐形”位;工作时,CAN-H比CAN-L高,表示逻辑“0”,称为“显性”位。为了防止外界电磁波的干扰和向外辐射,CAN数据总线采用两条线缠绕在一起,两条线上的电位是相反的,如果一条线的电压是5 V,另一条线的电压就是0 V,两条线的电压总和等于常值。通过这种方法,CAN数据总线得到保护而免受外界电磁场干扰,同时CAN数据总线向外辐射也保持中性,即无辐射,如图8.7所示。

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图8.7　CAN数据总线

（2）CAN数据总线的传输原理

CAN-Bus数据总线的数据传输原理在很大程度上类似电话会议的方式,如图8.8所示。一个用户(控制单元)向网络中“讲入”数据,而其他用户则“收听”到这些数据。一些控制单元认为这些数据对它有用,它就接收并且应用这些数据,而其他控制单元也许不会理会这些数据。故数据总线里的数据并没有指定的接收者,而是可以被所有的控制单元接收及计算。

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图8.8　数据传递示意图

CAN数据总线系统——汽车电器设备构造与检修的关键技术

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