目前,車輛的功能越來越多,包括駕駛輔助功能:如360度全景視、自動停車、車道偏離預警、車道維護、ACC(自適應巡航)、前碰撞預警、倒車側向警告、盲點輔助等。舒適性功能:如空氣懸架、座椅后視鏡調節記憶等。這些功能的實現是通過增加相應的控制器來實現的。此外,目前的控制器設計基本上需要考慮功能安全,其控制策略更加完善和復雜。
一、什么是CAN?
CAN(ControlerAreaNetwork)控制器局域網是BOSCH為解決車輛增加的信號傳輸問題而提出的,也是ISO國際標準化的串行通信協議。
CAN的特點:
①多主控制:和廣播類型,當總線空閑時,所有單位都可以向總線發送報告,通過逐一仲裁識別報告ID(識別符)的優先級,優先級高的獲得發送權。
②系統的柔軟性:連接到總線的單元沒有類似于地址的信息。因此,在總線上增加單元時,連接到總線上其他單元的軟件、硬件和應用層不需要更改。
③遠程數據請求:可通過發送遙控幀請求其他單元發送數據。
④錯誤檢測功能。錯誤通知功能。錯誤恢復功能:所有單元都能檢測到錯誤,檢測到的錯誤將立即通知所有其他單元。一旦發送消息的單元檢測到錯誤,它將強制結束當前的發送,強制結束的單元將重復發送,直到成功發送。
⑤故障封閉:CAN可以判斷錯誤的類型是總線上的臨時數據錯誤還是連續數據錯誤(如單元內部故障、驅動故障、斷線等。).因此,當總線上出現連續數據錯誤時,導致該故障的單元可以從總線上隔離出來。
⑥連接:總線上連接的單元數量受總線上時間延遲和電氣負載的限制。降低通信速度,增加可連接單元數,提高通信速度,減少可連接單元數。
2.OSI基本參考模型。
通信協議通常分層總結相關通信任務,使總線系統的應用更加靈活。
CAN的硬件和軟件分為多層:
①應用層:以應用程序的數據結構顯示信息。這些數據被傳輸到對象層。
②對象層:功能是管理報文。對象層決定何時發送報文,并驗證接收到的報文。
③傳輸層:傳輸層將報告傳輸到對象層,并將需要從對象層發送的報告轉換為物理層可以發送的形式。此外,傳輸層還負責仲裁或錯誤識別和錯誤標記。
④物理層:底層,由網絡物理元件組成,如導線。
3.報文格式。
CAN支持兩種不同的報文格式,即CAN2.0A和CAN2.0B。CAN2.0A的標識符有11位,CAN2.0B的標識符有29位兩者的數據幀格式相同,由幀開始、仲裁域、控制域、數據域、CRC.ACK域和幀結束組成。
4.總線傳輸。
①總線邏輯狀態及編碼。
CAN總線有兩種邏輯狀態,即顯性和隱性。顯性代表二進制位0,隱形代表二進制位1。CAN收到總線消息后,收發器將信號電平轉換為邏輯狀態,即CAN_H電平與CAN_L電平相減,獲得差值電平。各種干擾(如電火系統)在兩根導線上的作用相同。
當高速CAN處于傳輸隱性狀態時,CAN_H/CAN_L的電平為2.5V,CAN_H上的電平為3.5V,CAN_L上的電平為1.5V。
低速CAN在傳輸隱性狀態位時,CAN_H上的電平為0V,CAN_L上的電平為5V,CAN_H上的電平為3.6V,CAN_L上的電平為1.4V。
②終端反射消除。
在傳輸電子信號時,開放式總線會產生終端反射,干擾通信。為了消除終端反射,在總線兩端增加120歐姆的終端電阻。
高速CAN總線物理層對線束的要求
作者:小谷
發布時間:2021-12-28 16:28:41
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