汽车CAN数据总线系统的特点及分类简介

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：CAN 高性能、高可靠性及独特的设计越来越受到人们的重视。CAN 最初是由德国的BOSCH 公司为汽车监测、控制系统而设计的。CAN 总线特点如下：①可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。CAN-BUS 目前的ISO 标准有两种，分别为ISO 11898 与ISO 11519.2。而低速CAN 的两条网线出现同样的问题时，还可用剩下的另一条完好的网线进行数据传递。

CAN（Controller Area Network）即控制器局域网络。CAN 高性能、高可靠性及独特的设计越来越受到人们的重视。国内外已有许多大公司的产品采用了这一技术。

CAN 最初是由德国的BOSCH 公司为汽车监测、控制系统而设计的。现代汽车越来越多地采用电子装置控制，如发动机的定时、注油控制，加速、刹车控制（ASC）及复杂的防抱死制动系统（ABS）等。这些控制需检测及交换大量数据，采用硬接信号线的方式不但烦琐、昂贵，而且难以解决问题，采用CAN 总线上述问题便得到了很好的解决。

1993年，CAN 成为国际标准ISO 11898（高速应用）和ISO 11519（低速应用）。

CAN 的规范从CAN 1.2 规范（标准格式）发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN 2.0 规范（CAN 2.0A 为标准格式，CAN 2.0B 为扩展格式），目前应用的CAN 器件大多符合CAN 2.0 规范。

CAN 总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

CAN 总线特点如下：

①可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。

②网络上的节点（信息）可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。

③采用非破坏性位仲裁总线结构机制，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。

④可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式接收数据。

⑤直接通信距离最远可达10 km（速率5 Kbit/s 以下）。

⑥通信速率最高可达1 Mbit/s（此时距离最长为40 m）。

⑦节点数实际可达110 个。

⑧采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8 个。

⑨每帧信息都有CRC 校验及其他检错措施，数据出错率极低。

⑩通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。

⑪节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。

CAN-BUS 目前的ISO 标准有两种，分别为ISO 11898 与ISO 11519.2。ISO 11898 通信速率为125 Kbit/s～1 Mbit/s 是CAN 高速通信标准，ISO 11519.2 是通信速率最高可达125 Kbit/s的CAN 低速通信标准。这两种标准的通信数据格式是一样的，不同之处在于通信速率和故障保护上，高速CAN 的两条网线只要其中一条网线出现断路或短路，则整个网络失效。而低速CAN 的两条网线出现同样的问题时，还可用剩下的另一条完好的网线进行数据传递（即单线功能）。

高速CAN-BUS 主要应用在一些要求高实时性的系统中，如驱动系统、电子控制系统等。

低速CAN-BUS 主要应用在一些对实时性要求不高的系统中，如舒适系统、灯光系统等。

汽车CAN数据总线系统的特点及分类简介

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