CAN總線標準詳解

一、對于媒體專用接口(Medium Dependent Interface, MDI)，沒有統(tǒng)一的國際標準。CiA DS-102 (CiA: CAN in Automation )僅定義使用專用連接器(DB9)，并對PIN定義作出一定規(guī)范。

二、CAN總線標準

上層標準

雖然底層標準相同，不同應用領域和組織會制定不同的上層標準。有的廠商開發(fā)并推廣其應用層標準，在某些領域得以廣泛應用。對于汽車行業(yè)來說，幾乎每家廠商都有自己的CAN上層標準。比較流行的有工業(yè)自動化領域 CiA 的 CANopen ，Rockwell 的 DeviceNet;嵌入式控制領域 Kvaser 的 CAN Kingdom;智能設備控制 Honeywell 的 SDS;汽車診斷 ISO 14229 定義的 UDS，和中重型汽車CAN總線標準 SAE J1939 。如表1示。

符合OSI開放式通信系統(tǒng)參考模型;

兩線式總線結構，電氣信號為差分式;多主控制。在總線空閑時，所有的單元都可開始發(fā)送消息，最先訪問總線的單元可獲得發(fā)送權;多個單元同時開始發(fā)送時，發(fā)送高優(yōu)先級 ID 消息的單元可獲得發(fā)送權;

消息報文不包含源地址或者目標地址，僅通過標識符表明消息功能和優(yōu)先級;

基于固定消息格式的廣播式總線系統(tǒng)，短幀結構;

事件觸發(fā)型。只有當有消息要發(fā)送時，節(jié)點才向總線上廣播消息;

可以通過發(fā)送遠程幀請求其它節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù);

消息數(shù)據(jù)長度 0~8 Byte;

錯誤檢測功能。所有節(jié)點均可檢測錯誤，檢測出錯誤的單元會立即通知其它所有單元;

發(fā)送消息出錯后，節(jié)點會自動重發(fā);

故障限制。節(jié)點控制器可以判斷錯誤是暫時的數(shù)據(jù)錯誤還是持續(xù)性錯誤，當總線上發(fā)生持續(xù)數(shù)據(jù)錯誤時，控制器可將節(jié)點從總線上隔離;

通信介質可采用雙絞線、同軸電纜和光導纖維，一般使用最便宜的雙絞線;

理論上，CAN總線用單根信號線就可以通信，但還是配備了第二根導線，第二根導線與第一根導線信號為差分關系，可以有效抑制電磁干擾;

在40米線纜條件下，最高數(shù)據(jù)傳輸速率 1Mbps;

總線上可同時連接多個節(jié)點，可連接節(jié)點總數(shù)理論上是沒有限制的，但實際可連接節(jié)點數(shù)受總線上時間延遲及電氣負載的限制;未定義標準連接器，但經(jīng)常用9腳 DSUB

應用在當今汽車應用領域，車內電控單元(Electrical Control Unit, ECU)可能多達 70 個，除了引擎控制單元(Engine Control Unit, ECU )外，還存在傳動控制、安全氣囊、ABS、巡航控制、EPS、音響系統(tǒng)、門窗控制和電池管理等模塊，雖然某些模塊是單一的子系統(tǒng)，但是模塊之間的互連依然非常重要。例如，有的子系統(tǒng)需要控制執(zhí)行器和接收傳感器反饋，CAN總線可以滿足這些子系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。汽車內子模塊的總線互連架構使得軟件可以更輕易地實現(xiàn)安全、經(jīng)濟和便利等新特性，相比傳統(tǒng)汽車網(wǎng)絡架構中模塊單元直接連接更加經(jīng)濟。CAN總線實現(xiàn)汽車內互連系統(tǒng)由傳統(tǒng)的點對點互連向總線式系統(tǒng)的進化，大大降低汽車內電子系統(tǒng)布線的復雜度，如圖2所示。

背景：隨著電氣化和智能化，汽車上的電子單元越來越多，電控單元組網(wǎng)需求也日漸迫切!

審核編輯：湯梓紅

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