汽车车载网络技术 教学课件 作者 付百学 3_第三章　控制器局域网.pptx

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1、第三章　控制器局域网第一节　概　　述第二节　CAN协议第三节　CAN的基本组成和数据传输原理第四节　CAN主要部件的结构原理第五节　CAN设计基础第一节　概　　述一、CAN总线的特性二、CAN总线的位数值表示与通信距离一、CAN总线的特性1.CAN的特点2.CAN数据传输系统的优点3.传输线颜色特点1.CAN的特点1)CAN支持从几千到1Mbit／s的传输速率。2)使用廉价的物理传输媒介。3)数据帧短，实时性好，降低了有效数据传输的速度。4)错误检测校正能力强，系统可靠性高。5)多站同时发送信息，模块可以优先获取数据。6)能判断暂时错误

2、和永久错误的节点，具有故障节点自动脱离功能。7)大部分CAN在丢失仲裁或出错时，具有信息自动重发功能。2.CAN数据传输系统的优点1)将传感器信号线减至最少，更多的传感器信号进行高速数据传输。2)组网自由，功能扩展能力强。3)总线利用率高，数据传输距离长，可达10km；数据传输速率高，可达1Mbit／s。4)CAN总线符合国际标准，便于一辆车上不同生产厂家的电控单元间进行数据交换。5)电控单元实时监测。6)电控单元和电控单元插接器端子最小化应用，节省电控单元的有限空间。7)节省大量有色金属，成本相对较低。3.传输线颜色特点CAN总线基本颜色为橙色；C

3、AN-L(低位)均为棕色；CAN-H(高位)中的驱动系统传输线为黑色，舒适系统传输线为绿色，信息系统传输线为紫色。二、CAN总线的位数值表示与通信距离图3-1　总线位的数值表示第二节　CAN协议一、概述二、CAN的分层结构三、不同版本通信协议与互联表3-1　CAN总线任意两节点之间的最大传输距离位速率/（Kbit/s）10005002501251005020105最大距离/m4013027053062013003300670010000一、概述CAN技术的应用推广，要求通信协议标准化。1991年9月，Bosch公司制定并发布了CAN技术规范(Ve

4、rsion2.0)，该技术规范包括A和B两部分。表3-2　CAN协议与相关标准名称位速率/（Kbit／s）规　　格使用范围SAEJ1939—11250双线制，屏蔽式双绞线载货汽车，大型客车SAEJ1939—12250双线制，屏蔽式双绞线，供给电压12V农业机械SAEJ2284500双线制，双绞线（无屏蔽）汽车（高速：动力传动系统）SAEJ241133．3，83．3单线制汽车（低速：车身系统）NMEA⁃200062．5，125，250，500，1000双线制，屏蔽式双绞线，供给电源，供给电压24V船舶DeviceNet125，250，500双线制，屏蔽

5、式双绞线，供给电源，供给电压24V工业设备CANopen10，20，50，125，250，500，800，1000双线制，双绞线，选用（屏蔽，电源）工业设备SDS50，125，500，1000双线制，屏蔽式双绞线选用（电源）工业设备一、概述表3-3　通信协议按速度分类电通信光通信等级通信速率/（Kbit／s）用　　途协　　议A0～10（车身系统）照明装置、电动车窗、电动座椅、中央门锁等低速CAN（0～125Kbit／s），LINB10～125（状态信息系统）组合仪表、驱动信息、自动空调、故障诊断J1850，VANC125～1000（实时控制系统）发动

6、机、自动变速器、ABS、电子悬架等高速CAN（125～10000Kbit／s）D50000（多媒体）—D2B光纤通信，MOST，IEEE1394二、CAN的分层结构1.数据链路层2.物理层图3-2　数据链路层和物理层功能框图1.数据链路层(1)逻辑链路控制(LLC)(2)媒体访问控制1)功能。①接收滤波。在LLC层上开始的帧跃变是独立的，其自身操作与先前的帧跃变无关。②超载通知。若接收器内部条件要求延迟下一个LLC数据帧或LLC远程帧，则通过LLC子层开始发送超载帧。(1)逻辑链路控制(LLC)2)LLC帧结构。①LLC数据帧。由3个位场，即标识符

7、场、数据字长度码(DLC)场和数据场组成，如图3-3所示。表3-4　由DLC表示的数据字节数编码数据字节数DLCDLC3DLC2DLC1DLC0000001000120010300114010050101601107011181000②LLC远程帧。由标识符场和DLC场组成，如图3-4所示。1)功能模型①发送部分功能。②接收部分功能。2）MAC帧结构①数据帧。②MAC远程帧③出错帧。④超载帧。⑤帧间空间。(2)媒体访问控制1)功能模型图3-5　媒体访问控制功能接收媒体访问管理:由物理层接收串行位流；解除串行结构并重新构建帧结构；检测填充位(解除位填充

8、)；错误检测(CRC、格式校验、填充规则校验)；发送应答；构造错误帧并开始发送；确认超载条件；重新激活超载帧