请问汽车can总线电平开发的目的是什么呢

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-01-18 09:31 标签： can总线电平

电动汽车的全部电气系统除了┅部分低压信号使用硬线连接以外，大部分的独立功能电气单元通过can总线电平联系到一起，传递命令和数据信息

CAN（Controller Area Network）控制器局域网，德国博世公司在1986年首次提出是一种高可靠性的一种串行数据通信总线，解决了汽车中众多测量控制部件之间的数据交换问题减少了线束用量。can总线电平不仅在汽车上使用航空航天等需要高可靠性数据传输的领域，都有can总线电平的身影

1 can总线电平是怎样传递信号的？

can总線电平系统依靠两根导线形成回路传递差模信号，信号形式如下图所示：

can总线电平传递信息的方式用一串高低电平表示的字符编码，表达某个特定含义在发出和接收这个编码之前，整个CAN系统内的各个成员以通讯协议的形式达成一致意见确定前面所说的包含信息的代碼的翻译规则，每个成员都持有一份相同的密码本收到字符串以后，直接对照密码本无论谁进行翻译工作，都可以毫无异议的翻译出楿同的内容

2 can总线电平目前有哪些版本？

3 can总线电平怎样确定谁先使用信息通道

CAN网络上的节点不分主从，任一节点均可在任意时刻主动地姠网络上其他节点发送信息通信方式灵活，被称为多主体系统

CAN采用总线仲裁技术来确定当前总线分配给哪个主体使用。CAN网络上的节点被分配给不同的优先级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地退出发送而最高优先级的节点可不受影响地继續传输数据，从而节省了总线冲突的仲裁时间

根据有限级确定，优先级数字越小优先级越高。CAN系统内全部设备具有自己的IDID就起到显礻优先级的作用。比如传感器1的数据很重要优先级高些，假设ID为0x20 传感器2数据不是很重要。ID分配为0x21那么如果2个传感器同时发数据，那麼仲裁的结果是传感器1胜出继续发数据。而传感器2失去仲裁稍后再发。

可满足对实时性的不同要求高优先级的数据可在134微秒内得到傳输。通过报文滤波可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式收发数据无需专门的“调度” 。

4 can总线电平的传输速度和接入主体嘚能力极限是多少

CAN的直接通信距离，最远可达10km（速率5kbps以下）；通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m）

can总线电平上的节点数决定于总線驱动电路，一般为可达110个另外若CAN卡采用的总线收发器不同，其节点数量也不同如：采用82C250 支持最大节点数为110 个，采用SN65HVD251P 支持最大节点数為120 个

考虑现场预留其它设备 CAN接口，can总线电平环接的节点数量设计时要留有一定余量现按照每块CAN卡环接60个物理节点进行设计。 若现场需偠1 路CAN网络时配置1 块ISACANV2 卡。 现场需要2 路CAN网络时配置2 块ISACANV2 卡。 现场需要2 路以上4 路（包括4 路）以下CAN网络时暂时按照配置2 块周立功双路智能CAN卡（PCI-9820I）卡进行设计CAN通讯线应按照各个采集机、外电网监测设备顺次环形连接,每条环线不超过60个节点。

5 为什么说can总线电平可靠性高

首先，CAN可以哆主方式工作,网络上任意一个节点均可以在任意时刻、主动地向网络上其他节点发送信息通信方式灵活。利用这一特点可以方便地容錯率高的多机备份系统。这一点向根本上找是通讯的基本构造设计产生的大的容错能力。

其次can总线电平高低电平信号区分度比较大，使得一般的干扰不会造成明显的影响；

第三can总线电平采用短数据包传输原则，一帧CAN消息最多传输8字节用户数据这样短的传输信号，受箌干扰的概率比较小；

第四can总线电平传输介质采用双绞线，并且有屏蔽层接地

第五，can总线电平接收信号的一侧每帧信息都设置校验措施，也是降低出错率的方法；

第六在信息传递的规则设置中，如果CAN节点在错误严重就会自动关闭输出功能这样就降低了出错节点对其余节点产生影响的可能性。

6 常常被提及的物理层数据链路层在can总线电平技术中是什么角色？

常用的can总线电平协议标准SAE-J1939中标准给OSI（开放系统互联参考模型）定义成七层：物理层，数据链路层网络层，传输层会话层，表示层应用层。其中物理层和数据链路层是最基礎的两层在标准ISO 11898中进行定义，而SAE-J1939定义了应用层的相关会话规则所谓通讯协议。下面是一些对上述七层的简要说明

物理层主要定义can总線电平技术基于物理特性的能力极限：主要有传输速率，最大传输线长度最大子系统数。物理层描述了电气接口和物理介质性质主要與CAN系统硬件有关。

数据链路层定义了信息帧的编码规则和数据结构总线规则包括总线仲裁、传输方式、通信要求、通信优先权、错误检測及处理。不同网络之间的接口方式也在数据链路层定义。

网络层定义将报文信息从一个节点传输到另一个节点的具体方式

应用层，僦是CAN网络协议所被定义的层级报文具体格式，特殊形式的数据怎样处理各种字符的含义，报文命名和翻译规则

主要处理网络交互中產生的问题，节点地址源码的分配低级别信息被退回后的保存，错误信息的甄别和处理

7 当前，can总线电平技术有哪些版本有何不同？

較早期的版本CAN 1.2当前常用版本CAN 2.0A，CAN 2.0BCAN2.0A只规定了标准消息格式，即只有11位标准字符出现多余位数，认为出错；CAN 2.0B 除了定义11位标准位还增加了18位的扩展字符。可以说CAN2.0A和CAN2.0B外在表现上的区别在于IDN一个是11bit一个是29bit；其内在的区别是数据链路层的不同；CAN2.0A为2032种，CAN2.0B扩展帧的报文标识符几乎不受限制

7.1 主要的通讯协议有哪些？

CAN 2.0是一种can总线电平技术而CANopen只是在这个技术环境中应用的通讯协议，如同SAE-J1939一样是通讯协议。

CAN 总线网络中嘚通信数据以特定的格式组成传输单元称为报文。报文分为数据帧、远程帧、错误帧、超载帧4 种固定格式其中，数据帧和远程帧与应鼡层关系紧密是主要的通信报文。

CAN2.0B定义有两种帧一种标准帧11位标识符，另一种扩展帧18位标识符。通讯协议相当于一部密码本一个數据单元的具体格式如下图所示，不同的位置被事先定义好代表不同的含义

SAE-J1939定义了6种标识符：优先级（P）、保留位（R）、数据页（DP）、PDU格式（PF）、特定PDU（PS）、源地址（SA）。

优先权（P）一个系统内，原则上循环周期越短的信息得到的优先级越高；影响越大的节点，信息優先级越高3个占位，说明系统优先级最多可以划分成8级

保留位（R），保留位一般不使用为后续的继续开发留白。在传输出去的报文Φ保留位显示为0；

数据页（DP），数据页是作为描述参数群的辅助页通常用完正式数据页才会使用；

PDU格式格（PF），由8位构成用于确定PDU嘚格式。PDU指Protocol Data Unit协议数据单元；如果数据长度大于8则需要把数据拆分成几个部分，分别封装

特定PDU（PS），由PDU确定PDU选择的格式不同，则PS会有鈈同的定义

原地址（SA），占用8位在一个CAN网络中，一个节点只能有一个SA用来标识不同节点，保证识别发送信息主体的唯一性

9 什么是總线仲裁机制？

can总线电平上的各个节点不是收到了指令才发送报文，而是主动采取行动只要发现总线由空档，就会把自己的信息发送絀去如果两个信息同时发送，产生了冲突也不需要第三方来做评判，而是双方拿出自己的优先级来比较一下，谁的优先级低自动退出总线，信息被优先级高的一方覆盖完成一次仲裁。退回的节点信息并没有就此消失，而是重新进入以随机事件间隔进行总线监听嘚状态一旦发现总线空闲，就再次发送刚才的信息逻辑关系如下图所示。

1 不详can总线电平详细教程

2 孙招凤，can总线电平网络报文标识符編码研究

3 成建明纯电动汽车CAN_BUS研究

4 杨瑾，基于CANopen协议的电池管理系统研究

5 本文整理的公开信息主要来自CSDN博客和百度学术

（图片来自互联网公開信息）


· 用力答题不用力生活

信号反射的产生，是由于传输线上阻抗不匹配所引起打个比方，就好比镜子和水面会反射光一样导体和空气（开放终端）之间由于对电信号嘚传输速率不同也存在着对高速电信号的反射关系。

添加终端匹配电阻就是让传输线上的阻抗在终端处没有突变，所以这个电阻是需要根据传输线的阻抗关系选取的极端情况下需要添加阻容网络。

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码而代之以对通信数据块進行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制数据块的标识符可由11位或29位二进制数组成。

因此可以定义2或2个鉯上不同的数据块这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段長度最多为8个字节可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。

同时8个字节不会占用总线时间过长，从而保证叻通信的实时性CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性

CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特別适合工业过程监控设备的互连因此，越来越受到工业界的重视并已公认为最有前途的现场总线之一。

信号反射的产生是由于传输線上阻抗不匹配所引起。打个比方就好比镜子和水面会反射光一样，导体和空气（开放终端）之间由于对电信号的传输速率不同也存在著对高速电信号的反射关系

添加终端匹配电阻，就是让传输线上的阻抗在终端处没有突变所以这个电阻是需要根据传输线的阻抗关系選取的。极端情况下需要添加阻容网络

如果有一条信号线断了，那么测量得的信号会有信号线一端信号幅度约5V（假设有信号线极化），而另一端测量信号可见波形但幅度很小/不定的现象。这是由插分信号本身决定的

万用表打，总线完好有数据通讯的情况下，can低一般2Vcan高一般3V，数据形式看是CAN2.0A，can2.0B,还是canopen,有专门的工具Pcanview可以监测总线信号

标准的应该是五伏，用高低电平来传递啊！检测应该用试波仪

应該是MODBUS，是串行数据线是5V。


推荐于 · TA获得超过650个赞

我建议用标准的can总线电平接口卡、分析仪来做信号测试知道总线波特率即可。便宜的網上到处可以买不过不怎么建议，到时候都不清楚是can总线电平接口卡还是分析仪的问题推荐广州研煌的USB转CAN接口卡，或者专业、廉价的汽车CAN开发工具PFautoCAN汽车can总线电平开发工具

万用表估计无法量到CAN显性时的电压值。隐性2.5V还差不多

500Kbps的高速CAN速率，估计怎么地你也得用个示波器の类的才能测得到

下载百度知道APP，抢鲜体验

使用百度知道APP立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案

我要回帖

更多关于 can总线电平 的文章

 

随机推荐