總線上數(shù)據(jù)交換本自學(xué)手冊描述了結(jié)構(gòu)和功能方面開發(fā)內(nèi)容

CAN這樣在車輛中及診斷中就產(chǎn)生了控制單元在SSP186“CAN數(shù)據(jù)總線”中給出了最初的總線技術(shù)覽，SSP238中描述了CAN總

SSP238：涉及CAN系統(tǒng)的基本功能，例如SSP269：涉及的總線系統(tǒng)，例傳動系統(tǒng)CAN和舒適系統(tǒng)CAN，注提 請 引 總線系統(tǒng)用于何處 設(shè)計、基本性 開發(fā)階 與CAN總線有關(guān)的工 基本系 聯(lián)網(wǎng)原 信息交 功能單 控制單 CAN模 收發(fā) 數(shù)據(jù)傳輸過 發(fā)送過 接收過 多個控制單元同時發(fā) 傳輸可靠性、故障表 內(nèi)部故障管 診斷提 自測試 術(shù)語 通過在車輛中使用CAN（如控制單元）（例如轉(zhuǎn)向角CAN是控制器區(qū)域（ControllerAreaetwork）的縮寫。使用CAN總線系統(tǒng)在 個平臺上實現(xiàn)控制單元之間的數(shù)據(jù)交換我們把這個平臺稱之為協(xié)議。CAN總線起數(shù)據(jù)高速公路的作用。（例如ESP）能以較經(jīng)濟的方案設(shè)計和制造。CAN總線是 個開放式系統(tǒng)，在這系統(tǒng)上允許使用不同的傳輸媒介，控制單元的診斷通過K通過CAN總線進行診斷（例如對安全氣囊和車門控制單元。K”（7。在未來的車輛上將取消K導(dǎo)線。從控制單元至聯(lián)網(wǎng)的系帶有控制單元的車 帶有3元的CAN帶有3CAN帶有3控制單元的傳動系統(tǒng)CAN網(wǎng)

CAN較高的可用性：某 較高的數(shù)據(jù)密度：所有控制單元在任何時刻都要有同樣的信息狀態(tài)。這樣才能保證控制單元之間的數(shù)據(jù)不會。CAN總線系統(tǒng)內(nèi)的信號傳輸以數(shù)字方式進行，目前利用銅線實現(xiàn)傳輸。利用銅線傳輸時，可靠傳輸率最大只能達到1000Kbit/s（1。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下在大眾和奧迪車上的最大數(shù)據(jù)傳輸率被設(shè)定為500Kbit/s因為信號重復(fù)率和大數(shù)據(jù)量對系統(tǒng)的要求不同，所以CAN總線系統(tǒng)被劃分為3個的系：CAN（高速），500Kbit/s，基本滿足實時性要求舒適系統(tǒng)CAN總線（低速），傳輸率100Kbit/s，對時間要求較低信息系統(tǒng)CAN總線（低速），傳輸率100Kbit/s，對時間要求較

1=500Kb 傳動系 100Kb 3=100Kb =信息系統(tǒng)41000Kb =最大數(shù)據(jù)傳輸CAN總線系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)傳輸率桿器（信 系統(tǒng) 能真K虛擬的K導(dǎo)線

CAN總線系統(tǒng)（以2002年款 轎車為例第次批量使用是在97年款的大眾帕薩特轎車上，帶62.5/s傳輸率的舒適系統(tǒng)其它開發(fā)階段98年款和帕薩特的傳動系統(tǒng)CAN，傳輸率為500/s2000年款和帕薩特轎車上從K導(dǎo)線至CAN的網(wǎng)

2000年款 的100is舒適系統(tǒng)CAN，例如在斯柯達Fabia斯柯達Fabia上的傳動系統(tǒng)/舒適系統(tǒng)CAN網(wǎng)

2001年款 的100is舒適系統(tǒng)CAN，例如在帕薩特

與CAN總線CAN總線是車輛電子系統(tǒng)內(nèi)個獨立的系統(tǒng)，它是如果出現(xiàn)故障，那么這些故障會在對應(yīng)控制單元的故障器內(nèi)且可以通過診斷測試儀讀出這些控制單元具有自診斷功能，利用自診斷功能也可以識別與CAN有關(guān)的故障。用診斷測試儀（例如VAS ）讀出CAN故障記錄后，控制單元內(nèi)的故障器記錄適用于初步判斷故障CAN總線正?！钡膫€重要前提是，在任何運行狀態(tài)下都不允許出現(xiàn)CAN故障記錄！為了分析結(jié)果以便確定故障及排除故障，您必須了解在CAN記它們通過所謂的收發(fā)器（發(fā)送及接收放大器）這為多主控單元結(jié)構(gòu)。信息以連續(xù)方式（按順序）原則上CAN總線用條導(dǎo)線即可正常工作！在以下例子中我們 條CAN總線導(dǎo)線出發(fā)進行說明控控制單控制單控制單元CAN 基本系要交換的信息也稱為通訊信息 這些信息可以由任何控制單元發(fā)送和接收條信息主要包含物理參數(shù)值，例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速 在這種情況下發(fā)動機轉(zhuǎn)速以二進制形式表示（0和1組成。例如：（發(fā)動機轉(zhuǎn)速1800rpm也可以表示 ）發(fā)送前這個二進制值先轉(zhuǎn)換為串行比特流。這個比特流通過TX導(dǎo)線（發(fā)送導(dǎo)線）傳輸?shù)绞辗糯笃鳎┥?。收發(fā)器將比特流轉(zhuǎn)換為合適的電壓值，最后這些電壓值按時間順序依次傳輸?shù)娇偩€導(dǎo)線上。在接收過程中這些電壓值通過收發(fā)器再次轉(zhuǎn)換為比特流，然后通過RX導(dǎo)線（接收導(dǎo)線）傳輸?shù)娇刂茊卧，F(xiàn)在控制單元將串行二進制值重新轉(zhuǎn)換為信息。例如：（數(shù)值 被轉(zhuǎn)換回發(fā)動機轉(zhuǎn)速1800rpm）條已發(fā)送的信息可以由 控制單元接收這個原理也被稱為散播原理。就像某廣播電臺樣，其發(fā)送的可以由覆蓋區(qū)內(nèi)任何個收音通過這種散播方法實現(xiàn)了所有聯(lián)網(wǎng)的控制單元總是擁散播原理：一個單元發(fā)送，所有單元進行接收 控制單元

控制單元

控制0001000100010001

電

CAN總線上的信息交換（散播原理K導(dǎo)K導(dǎo)線用于連接VAS控制單元接收來自傳感器的信號，對信號進行處理并繼續(xù)發(fā)送到執(zhí)行機構(gòu)?？刂茊卧闹饕考牵簜€微控制器（帶有輸入和輸出器以及個程序器。系統(tǒng)會定期查詢由控制單元接收的傳感器數(shù)值（例如發(fā)動機溫度或發(fā)動機轉(zhuǎn)速），并按順序在輸入器內(nèi)。從原理上來看，這個過程相當(dāng)于帶有個旋轉(zhuǎn)式輸入選擇開關(guān)的機械步進系統(tǒng)（見圖微控制器根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序連接相應(yīng)的輸入值。這處理結(jié)果將在對應(yīng)的輸出器內(nèi)，并從為了能處理CAN信息，每個控制單元內(nèi)還有個用于發(fā)送及接收信息的附加區(qū)CAN模塊CAN模塊用于CAN 模塊通過收件箱或發(fā)件箱將連接到控制單元。它通常集成在控制單元微控制器的內(nèi)收發(fā)器 個發(fā)送及接收放大器。它可以將CAN模塊的串行比特流（邏輯電平）轉(zhuǎn)換為電壓（線路電平），收發(fā)器通過TX導(dǎo)線（發(fā)送導(dǎo)線）或RX導(dǎo)線（接收導(dǎo)線）連接到CANRX導(dǎo)線通過個放大器直接與CAN輸器輸器微CANCAN00VCAN總功能單元：控制單元、CAN模塊和收發(fā) +與TX導(dǎo)線連接的收發(fā)

是TX導(dǎo)線與總線的連接。原則上這個連接是通過 狀態(tài)1： 鎖止?fàn)顟B(tài)，晶體管被鎖止（開關(guān)為開路） 總線電平=1，通過電阻實現(xiàn)高歐姆值狀態(tài)0： 導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通（開關(guān)為閉合） +5 +5 +5收發(fā)器 收發(fā)器 收發(fā)器三個收發(fā)器連接到總線導(dǎo)線（原理）上，收發(fā)器C工開關(guān)開路表示1（非工作），開關(guān)閉合表示0（工作

從上述例 （三個收發(fā)器連接到總線導(dǎo)線上）中可以獲得以下開關(guān)位置總線111110101100011010001000三個收發(fā)器連接到總線導(dǎo)線上時可能的開關(guān)位置，收發(fā)器C響應(yīng)如果 個開關(guān)閉合電壓將0V

電壓將調(diào)到5V。如果總線處于狀態(tài)1（非工作），那么這個狀態(tài)可以由帶狀態(tài)0（工作）的任何其它模塊取代人們將非工作狀態(tài)的總線電平稱為劣勢電平。將工作狀態(tài)的總線電平稱為優(yōu)勢電平。a)實現(xiàn)傳輸故障的信號化（故障結(jié)構(gòu)信息b)識別（當(dāng)多個模塊要求同時發(fā)送時以測得發(fā)動機轉(zhuǎn)速>傳輸>顯示為例講述數(shù)據(jù)傳以下例子講述了從測得轉(zhuǎn)速信息開始，直至顯示到轉(zhuǎn)速表內(nèi)的整個信息交換過程。由此可以看出數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間過程以及CAN模塊與控制單元之間的相互關(guān)系。發(fā)動機控制單元的傳感器首先測得轉(zhuǎn)速值該值定期（循環(huán)）到微控制器的輸入器內(nèi)因為其它控制單元（例如組合儀表）也需要當(dāng)前轉(zhuǎn)速值，所以轉(zhuǎn)速值應(yīng)傳輸?shù)紺AN總線上。從發(fā)送器出發(fā)， 信息傳輸?shù)紺AN模塊的發(fā)件箱如果這個發(fā)件箱內(nèi)有值，就會顯示發(fā)送旗標(biāo)（旗標(biāo)升起） CAN模塊后，發(fā)動機控制單元就完成了在這個過程中要求的任務(wù)校驗和（用于保證數(shù)據(jù)可靠性信息的結(jié)構(gòu)原在以程圖CAN 條發(fā)動機信息的組成部分包括：識別=engine_1，內(nèi)容=rpm。CAN模塊通過RX導(dǎo)線檢查該總線是否處于工作狀態(tài)（是否正在交換其它信息。必要時它會 直等（在 時間段內(nèi)電平為1（非工作））如果該總線為空閑狀態(tài)，就會發(fā)送這條發(fā)動機信息傳感升

控制

組合轉(zhuǎn)組合查總線是

CAN總 等?總線是否空閑

第1步=檢查信息是否有錯誤（在界面內(nèi)）第2步=檢查信息是否可用（在接受界面內(nèi)）溫度器溫度器控制CAN總T信息通過RX導(dǎo)線傳輸?shù)紺AN模塊的對應(yīng)接收區(qū)。是否是否 是否 放大圖：接收區(qū)，和接受界獲得這條發(fā)動機信息的所有內(nèi)容，并在對應(yīng)的界面內(nèi)檢查信息是否有錯誤。這樣即可識別出某些情況下僅在個控制單元中出現(xiàn)的局部故障。這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)密度過高（前面已講述。（例另見“傳輸可靠性、故障表現(xiàn)” 章所有相連模塊都會收到發(fā)動機控制單元發(fā)送的信息（散播）。這些模塊可以通過個所謂的CRC校驗和在界面內(nèi)確定，是否出現(xiàn)傳輸故障。CRC是英文CyclingRedundancyCheck（循環(huán)冗余校驗）的縮寫。發(fā)送任何條信息時，都會從所有比特數(shù)據(jù)中生成個16比特檢驗和并進行傳輸。按同協(xié)議計算所有接收比特數(shù)據(jù)的校驗和。隨后將所接收的校驗和與所計算的校驗如果未發(fā)現(xiàn)故障，那么所有模塊都會將確認(rèn)信息反饋到發(fā)送器，以便確認(rèn)信息已正確接收確認(rèn)（2比特確認(rèn)應(yīng)答 隨后所收到的正確信息將傳輸相關(guān)CAN模塊的所謂的接受區(qū)如果需要，那么這個信息就會傳輸?shù)接嘘P(guān)收件箱 條信息（例如轉(zhuǎn)速）等待處理。通過CAN模塊發(fā)送和接 條信息的過程到此結(jié)束在組合儀表內(nèi)轉(zhuǎn)速通過微控制器處理 條信息的數(shù)據(jù)交換按照所設(shè)定的循環(huán)（10ms）不斷重復(fù)多個控制單元同時要求發(fā)送時，必然會造成數(shù)據(jù)在總線導(dǎo)線上出現(xiàn)。為避免出現(xiàn)這種情況，CAN每個處于工作狀態(tài)的控制單元執(zhí)行發(fā)送過程前，都會先發(fā)送標(biāo)識符所有控制單元都總線上的情況（通過自身的RX導(dǎo)線測得總線狀態(tài)）每個發(fā)送TXRX導(dǎo)線的狀態(tài)進行比（以比特為單位。CAN按以下方式調(diào)節(jié)這種狀況：其TX信號被零覆蓋的控制單元必須從總線上撤回。這樣即可保證信息根據(jù)重要程度優(yōu)先發(fā)送規(guī)則：標(biāo)識符內(nèi)數(shù)字越小，信息越重要這種方法被稱之為判優(yōu)。這概念源于英文：Arbiter（判優(yōu)器 控制控制組合組合 判優(yōu)過程（用于避免數(shù)據(jù) 在以下例子中可以看出，多個控制單元同時要求發(fā)送時轉(zhuǎn)向角傳感器擁有最高的優(yōu)先級。就是說該信息會最先發(fā)送。解釋：轉(zhuǎn)向角傳感器由最小數(shù) （前導(dǎo)零最多）標(biāo)明 Brake_1Combi_1 Gearbox_1 傳動系統(tǒng)CAN內(nèi)可能存在的標(biāo)識 關(guān)于傳感器值（例如轉(zhuǎn)速）由于CAN系統(tǒng)的傳輸可靠性較高，因此所有故障（例如CAN系統(tǒng)內(nèi)的電氣故障或斷路故障）都可系統(tǒng)正確傳輸轉(zhuǎn)速值1800rpm，但出現(xiàn)故障根（無顯示，轉(zhuǎn)速表指示0”）例如，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速值不可信，那么故障原因可能不在傳輸（N）方面，而是傳感器、顯示儀表或供電導(dǎo)線損壞。為確保數(shù)據(jù)的可靠性，CAN內(nèi)集 個功能強大的內(nèi)部故障管理系統(tǒng)這樣就能以非常高的可靠性識別到可能出現(xiàn)的傳輸故障從而可以采取相應(yīng)的措施。未識別的故障的比率（即所謂的剩余故障率）<10-12。 數(shù)值相當(dāng)于每輛車使用內(nèi)平均有4個故障未識別到由于該系統(tǒng)采用散播方式工作 個單元發(fā)送，所有單元進行接收和分析），因此某網(wǎng)絡(luò)模塊測到的任何故障都會立即通 條故障信息（故障結(jié)構(gòu)信息）發(fā)送到所有其它網(wǎng)絡(luò)模塊于是所有網(wǎng)絡(luò)模塊都將接收這條當(dāng)前信息隨后開始重新自動發(fā)送個過程是完全正常的，它可能是因車內(nèi)電網(wǎng)電壓波動過大（例如發(fā)動機如果因不斷識別到故障而經(jīng)常重復(fù)發(fā)送過程，說明問題比較嚴(yán)重因此我們在每個模塊內(nèi)都安裝了個內(nèi)部故障計數(shù)器，它可以將識別到的故障數(shù)累加起來，重復(fù)送成功后再遞減控制單已關(guān)

RX故總關(guān)總關(guān)故未激12狀

00TX0計數(shù)225

出

故障計累

故障計遞

內(nèi)部故障計數(shù)器負(fù)責(zé)內(nèi)部故障管理，其信息無法讀如果超過規(guī)定的限值（相當(dāng)于最多重復(fù)發(fā)送32次），所涉及的控制單元會得到信息，CAN總線會將總線關(guān)閉狀態(tài)出現(xiàn)兩次后（在此期間未進行通訊），在故障器內(nèi)會條記錄。規(guī)定的等待時間（約0.2s）過后，該控制單元自動嘗試連通到總線上。信息流通常按規(guī)定的循環(huán)時間循環(huán)。這樣即可保證及時傳輸相應(yīng)如果出現(xiàn)延遲，也就是說至少有十條信息未被接收，那么所謂的時間（信息超時）就會啟動在這種情況下接收控制單元的故障器內(nèi)也會條記錄這是故障管理系統(tǒng)的第二個機制。這樣即可利用以下故障信息在維修在相關(guān)控制單元內(nèi)識別到嚴(yán)重的故障該控制單元至少被總線斷開兩次（總線關(guān)閉）缺 的信息，或無法與相關(guān)控制單元通訊信息沒有及時接收到。超時功能啟動以轉(zhuǎn)速傳輸故障為例講述診斷信（無顯示在這種情況下，車輛測量及信息系統(tǒng)VAS5051發(fā)送條提示信息，表示CAN系統(tǒng)內(nèi)有故障： VAS5051顯示例如，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速值不可信，那么故障原因可能不在CAN傳輸（顯示儀表，例如轉(zhuǎn)速表CAN系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，車輛測量及信息系統(tǒng)VAS5051會顯示 從這條信息出發(fā)還無法判斷CAN系統(tǒng)中哪個部件損壞。為了確定故障位置，可以通過網(wǎng)關(guān)的測量數(shù)125126出與CAN總線相連控制單元的工作狀態(tài)（1=工作，0=非工作）必要時需要進步進行電氣測量（例如用示波器進行信號檢測發(fā)展前SSP238只講述了CANSSP269CAN總線II（傳動系統(tǒng)CAN/舒適系統(tǒng)CAN）的CAN總線系統(tǒng)。這本手冊中詳細(xì)描述了傳動系統(tǒng)CAN和舒適系統(tǒng)CAN在功能和診斷方面的特殊CAN與舒適系統(tǒng)CAN連接到起的整個系統(tǒng)。在這本SSP法律規(guī)傳動系統(tǒng)CAN10100500在某些情況下診斷測試儀VAS5051可用于識 CANCAN顯示CAN三個控制單元等待總線空閑且要發(fā)送信息......所有控制單元都能立即發(fā)送信...會造成數(shù)據(jù)...判優(yōu)功能調(diào)整順總線關(guān)閉的含義是所有總線模塊關(guān)內(nèi)部故障計數(shù)器的用途是用于記錄CAN信息的數(shù)用于記錄故障數(shù)，以便必要時打開控制單元的總線關(guān)閉用于CAN代表幾乎不出現(xiàn)傳輸識別故障時所有總線模塊都會得到條CAN信息的標(biāo)識符......標(biāo) 條信息的名稱和優(yōu)先...顯示目標(biāo)地...用于控制協(xié)議用于......數(shù)據(jù)可靠...故障識...控制AC