上海大众帕萨特CAN数据总线的结构原理ppt课件.ppt
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1、采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91 1CAN数据总线结构原理徐小山采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-92 2 1 1、开发、开发CAN Bus CAN Bus 系统的理由系统的理由安全、舒适及排放方面需求安全、舒适及排放方面需求电气元件的增加电气元件的增加更多控制单元间大量高速传递需求更多控制单元间大量高速传递需求实现减轻车身重量实现
2、减轻车身重量一、概述一、概述采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-93 3CANCAN通信技术概述通信技术概述 CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域即控制器局域网络。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计,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。产品采用了这一技术。 CAN最初是由德国的最初是由德国的BOSCH公司为汽车
3、监测、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、刹车控置控制,如发动机的定时、注油控制,加速、刹车控制制(ASC)及复杂的抗锁定刹车系统及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。由于这些等。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,采用不但烦琐、昂贵,而且难以解决问题,采用CAN总线总线上述问题便得到很好地解决。上述问题便得到很好地解决。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直
4、角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-94 4Data BusData Bus控制单元数据公共汽车。根据国际通用数据通信协议,控制单元数据公共汽车。根据国际通用数据通信协议,通过一根或两根数据线,在电控单元间传递数字数据信号。通过一根或两根数据线,在电控单元间传递数字数据信号。CANCAN控制单元通过网络交换数据。控制单元通过网络交换数据。 Controller Controller控制单元控制单元 AreaArea局域领域局域领域 Network Network相互连接网络相互连接网络CAN BusCAN Bus应用标准化应用标准化C
5、ANCAN数据通信协议通讯系统数据通信协议通讯系统应用领域:汽车、数控机床、工程机械等应用领域:汽车、数控机床、工程机械等2 2、什么是、什么是CAN BusCAN Bus采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-95 5CANCAN总线特点总线特点 CAN CAN总线是一种串行数据通信协议,总线是一种串行数据通信协议,其其通信接口中集成了通信接口中集成了CANCAN协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,包议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的
6、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。括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 CANCAN总线特点如下:总线特点如下:(1 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)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。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)网络上的节点(信息)可分成不同的优先级,可以满足不同的可以满足不同的实时要求。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)采
7、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。节点可不受影响地继续传输数据。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-96 6(4 4)可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播几种传送方式)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。接收数据。(5 5)直接通信距离最远可达)直接通信距离最远可达10km10k
8、m(速率(速率5Kbps5Kbps以下)。以下)。(6)通信速率最高可达)通信速率最高可达1MB/s(此时距离最长(此时距离最长40m)。)。(7)节点数实际可达)节点数实际可达110个。个。(8)采用短帧结构,每一帧的有效字节数为)采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个。个。(9)每帧信息都有)每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,数据出错率极低。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)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。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
9、关闭总线的功能,切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。断它与总线的联系,以使总线上的其他操作不受影响。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-97 7 CAN数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘客,客,CAN数据总线包含大量的数据信息。数据总线包含大量的数据信息。CANCAN总线总线采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角
10、切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-98 8CANCAN数据总线的数据传递类似于电话会议数据总线的数据传递类似于电话会议对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据,而其他用户则选择忽对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据,而其他用户则选择忽略略采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-99 93 3、CANCAN总线传输发展史总线传输发展史1983-19861983-1986年年 大众与大众与BoschBosch制定制定 软
11、件协议软件协议,由由IntelIntel 生产控制器。生产控制器。19901990年年 首次应用于首次应用于汽汽车车 奔驰奔驰 S S级级 12 12 缸发动机的汽车。缸发动机的汽车。19961996年年 用于奥迪用于奥迪 A8 D2 A8 D2自动变速器自动变速器 3.7 3.7升升 V8 01V AG5V8 01V AG5的汽车。的汽车。19971997年年 用于帕萨特用于帕萨特 B5 AG B5 AG。19981998年年 用于宝来、高尔夫用于宝来、高尔夫 A4 AGA4 AG。VAN BusVAN Bus 用于标志、雷诺、雪铁龙等,菲利普公司产品。用于标志、雷诺、雪铁龙等,菲利普公司产
12、品。J1850-HBCC J1850-HBCC 用于福特,莫托罗拉公司产品。用于福特,莫托罗拉公司产品。J1850-DLCJ1850-DLC用于通用,莫托罗拉公司产品。用于通用,莫托罗拉公司产品。 采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-910104 4、CAN BusCAN Bus的优点的优点 1)1)数据传递更安全可靠数据传递更安全可靠; ;2)2)低成本低成本; ;3)3)高速实时传递高速实时传递; ;4)4)有条件实现单线功能有条件实现单线功能; ;5)5)适用于
13、各种汽车适用于各种汽车; ;6)6)开放的标准开放的标准. .采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91111例如:例如: 帕萨特帕萨特 B5 01V AG5 B5 01V AG5发动机控制单元发动机控制单元自动变速器控制单元自动变速器控制单元发动机转速发动机转速燃油消耗燃油消耗节气门位置节气门位置发动机干预发动机干预升档升档/降档降档无无CAN-BUS,需要,需要5条信号线条信号线采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋
14、转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91212例如:帕萨特例如:帕萨特B5 01V AG5B5 01V AG5发动机转速发动机转速燃油消耗燃油消耗节气门位置节气门位置发动机干预发动机干预升档升档/ /降档降档有有CAN-BASCAN-BAS,只需,只需2 2条总线条总线采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91313中央控制单元中央控制单元传感器和执行机构每项信息通过独立的数据线进行交换每项信息通过独立的数据线进行交换。缺点:线的
15、数量和控制单元插脚增多缺点:线的数量和控制单元插脚增多无无CAN-BUSCAN-BUS采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91414动力总线连接三个控制单元动力总线连接三个控制单元动力总线只有点火开关打开时工作动力总线只有点火开关打开时工作有有CAN-BUSCAN-BUS各控制单元间的所有信息都通过两根数据线进行交换各控制单元间的所有信息都通过两根数据线进行交换。采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的
16、圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91515车门控制单元车门控制单元完成其全部控制功能需要:完成其全部控制功能需要:4545根线根线和和9 9个插头。个插头。无无CANCANBUSBUS采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91616车门控制单元车门控制单元完成其全部控制功能只需:最多完成其全部控制功能只需:最多17 17 根线,根线,2 2个插头即可。个插头即可。有有CANCANBUSBUS采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用
17、管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91717变速箱控制单元变速箱控制单元额定发动机扭矩额定发动机扭矩额定发动机转速额定发动机转速可执行怠速可执行怠速转速控制调节转速控制调节超速切断支持超速切断支持离合器保护离合器保护离合器状态离合器状态离合器扭矩离合器扭矩档位变换、动作档位变换、动作/ /不动作不动作压缩机切断压缩机切断换档杆位置换档杆位置/ /行驶位置行驶位置汽车车速汽车车速档位指示档位指示当前档位或目标档位当前档位或目标档位发动机控制单元编码发动机控制单元编码应急运行程序(自诊断信应急运行程序(自诊断信息)息)车载
18、诊断状态车载诊断状态发动机控制单元发动机控制单元发动机转速发动机转速额定怠速转速额定怠速转速实际发动机扭矩实际发动机扭矩冷却液温度冷却液温度强制减档信息强制减档信息加速踏板位置加速踏板位置制动灯开关制动灯开关制动踏板开关制动踏板开关进气温度进气温度CCSCCS状态(定速巡航)状态(定速巡航)CCSCCS额定车速额定车速海拔高度信息海拔高度信息空调压缩机状态空调压缩机状态应急运行程序(自诊断信息)应急运行程序(自诊断信息)ABS/ESP控制单元控制单元 TCSTCS要求要求EBCEBC要求要求ABSABS应用应用EDLEDL介入介入ESPESP介入介入车轮转速,左前车轮转速,左前车轮转速,右前车
19、轮转速,右前车轮转速,左后车轮转速,左后车轮转速,右后车轮转速,右后CAN(高)高)CAN(低)低)变速箱变速箱控制单控制单元发送元发送信息信息变速箱控变速箱控制单元接制单元接受和计算受和计算信息信息CAN-BUSCAN-BUS信息交换信息交换注:注:TCS-TCS-驱动力控制驱动力控制EBC-EBC-发动机制动力发动机制动力控制控制EDL-EDL-电子差速器锁电子差速器锁止止ESP-ESP-电子稳定程序电子稳定程序采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-918185 5
20、、主要特性、主要特性串行接口具有:信息传递有次串行接口具有:信息传递有次序性,控制单元不平等。序性,控制单元不平等。优先权:方法是大众与波许共优先权:方法是大众与波许共同定义。同定义。控制单控制单元元A控制单控制单元元B控制单控制单元元C采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-91919自动箱控制单元自动箱控制单元ABSABS控制单元控制单元发动机控制单元发动机控制单元123Data bus wires动力系统数据总线动力系统数据总线采用PP管及配件:根据给水设计图配置好
21、PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-92020优先权优先权控制单元控制单元信息传递信息传递1234ABS/EDL ABS/EDL 控制单元控制单元发动机控制单元发动机控制单元发动机控制单元发动机控制单元自动箱控制单元自动箱控制单元发动机制动控制发动机制动控制 牵引力控制调整牵引力控制调整发动机转速发动机转速节气门位置节气门位置爆振爆振冷却液温度冷却液温度车速车速档位信号档位信号齿轮转速齿轮转速发动机干预发动机干预数据使用优先权数据使用优先权采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂
22、直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-92121控制单元控制单元A A控制单元控制单元B B控制单元控制单元C C测量测量数据数据数据流数据流1个控制单元发送,个控制单元发送,2个控制单元接收个控制单元接收接收数据接收数据采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-92222信号传输技术数据信号传输技术数据CAN busCAN bus最高传播速度:最高传播速度:1 1 MbpsMbpsISO ISO 分类:分类:低速
23、型低速型 低于低于10 kbps 10 kbps (用于后视镜调整、电动窗、灯光照明、雨刷(用于后视镜调整、电动窗、灯光照明、雨刷器等,称作器等,称作LINLIN总线总线) ) 低速型低速型 10 10 125 kbps (125 kbps (用于舒适系统、仪表显示等)用于舒适系统、仪表显示等) 高速型高速型 125 125 kbps kbps 1Mbps (1Mbps (用于发动机控制、用于发动机控制、ABSABS、传动控制等)、传动控制等)最多接入控制单元数:最多接入控制单元数:3232个个最长一根最长一根 CAN bus CAN bus 线长度:线长度:40 40 m m通用版本:通用版
24、本:Bosch CAN 2.0Bosch CAN 2.0单位换算:单位换算:1 bps = 1 bits per second1 bps = 1 bits per second(位位/ /秒)秒)8 8 bitsbits(位)位)= 1 = 1 bytebyte(字节)字节)1 1 MbpsMbps(兆兆bpsbps)= 1 000 kbps= 1 000 kbps(千千bpsbps)= 1 000 000 bps= 1 000 000 bps采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92
25、022-8-92323二、二、CAN CAN 基本原理基本原理模拟信号模拟信号脉宽调制信号脉宽调制信号数字信号数字信号每根线一个信号每根线一个信号每根线传递每根线传递2-32-3个个信号信号无限(无限( 2048=2 2048=21111) )以电压电阻为基础以电压电阻为基础基于占空比基于占空比基于二进制数字基于二进制数字模拟信号模拟信号占空比信号占空比信号数字信号数字信号采用PP管及配件:根据给水设计图配置好PP管及配件,用管件在管材垂直角切断管材,边剪边旋转,以保证切口面的圆度,保持熔接部位干净无污物2022-8-92022-8-92424模拟信号传感器模拟信号传感器:负温度系数热敏电阻负
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