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第4讲
CAN 数据总线（CAN BUS）
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CAN通信技术概述
CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域网络。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计，CAN越来越受到人们的重视。国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)及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。由于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很好地解决。 幻灯片5
1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519（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CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式，CAN2.0B为扩展格式)，目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。 幻灯片6
CAN总线特点
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地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。 幻灯片7
（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10km（速率5Kbps以下）。 （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
（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。 幻灯片8
CAN的发展背景及其应用情况
CAN的起源
现代社会对汽车的要求不断提高，这些要求包括：极高的主动安全性和被动安全性；乘坐的舒适性；驾驶与使用的便捷和人性化；尤其是低排放和低油耗的要求等。 在汽车设计中运用微处理器及其电控技术是满足这些要求的最好方法，而且已经得到了广泛的运用。目前这些系统有：ABS（防抱系统）、EBD（制动力分配系统）、EMS（发动机管理系统）、多功能数字化仪表、主动悬架、导航系统、电子防盗系统、自动空调和自动CD 机等。 幻灯片9
汽车电子技术发展的特点：
? 汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到综合控制，如点火时刻、燃油喷射、怠速控
制、排气再循环。
? 电子技术从发动机控制扩展到汽车的各个组成部分，如制动防抱死系统、自动变速系统、
信息显示系统等。
? 从汽车本身到融入外部社会环境。
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? 现代汽车电子技术的分类： ?
? 单独控制系统：由一个电子控制单元（ECU）控制一个工作装置或系统的电子控制系统，
如发动机控制系统、自动变速器等。
? 集中控制系统：由一个电子控制单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统的电子控制
系统。如汽车底盘控制系统。
控制器局域网络系统（CAN总线系统）：由多个电子控制单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统，各控制单元（ECU）的共用信息通过总线互相传递。
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带有中央控制单元的车 幻灯片12
带有三个中央控制单元的车幻灯片13
带有三个中央控制单元和总线系统的车 幻灯片14