(中职)汽车总线技术第五章教学课件.ppt
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1、Y CF正版可修改PPT(中职)汽车总线技术第五章ppt 教学课件汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信引 言 虽然CAN-BUS系统的通信方式对于汽车网络维修没有直接的关系,但是对于一个机电维修工,了解总线传输技术,有助于正确认识汽车网络的构成和工作方式,正确利用OBD 接口,正确选用故障诊断设备和故障诊断方式。CAN-BUS 工作的核心内容就是怎样通过二根(或若干根)通信线,传输远远超过二个的信息量(数据),本章讲述CAN-BUS局域网的控制单元之间是如何进行数据(信息)传输 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信 CAN-BUS 局域网的基本组成有:控制单元、收发器、数据传输终端和数
2、据传输线。学习任务一 CAN-BUS 系统 CAN 局域网的基本系统由多个控制单元组成,这些控制单元通过内置所谓收发器(发射-接受放大器),并联在总线导线上,因此各控制单元的条件是相同的,这就是说所有控制单元的地位均相同,没有哪个控制单元有特权。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统2 信息交换 想要交换的数据称为信息,每个控制单元均可发送和接收信息。当一个控制单元发出信息,其他的控制单元均可接收其发送出的信息。信息交换是连续完成的(按顺序)。信息包含着重要的物理量,如发动机转速,这时发动机转速是以二进制值(一系列0 和1)来表示,例如,发动机转速为1800r
3、/min 时可表示成00010101。按时间顺序的电信号传输 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信 在接收过程中,这些电压值经收发器又转换成比特流,再经RX 线(接收线)传至控制单元,控制单元将这些连续二进制转换成信息。例如,00010101 这个值又被转换成1800r/min 的发动机转速 学习任务一 CAN-BUS 系统电信号传输一个发送,所有的接收 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统广播原理 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统3 数据传输终端 数据传输终端是一个终端电阻,防止数据在导线终端被反射产生反射波,反
4、射波会破坏数据。在驱动系统中,它接在CAN 高线和CAN 低线之间。标准CAN-BUS的原始形式中,在总线的两端接有两个终端电阻 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统3 数据传输终端驱动系统中CAN 高线和CAN 低线之间的总电阻为50-70。如15 号线(点火开关)断开,可以用电阻表测量CAN 高线和CAN 低线之间的电阻。舒适系统和信息系统CAN 总线的特点是,控制单元的负载电阻不是在CAN 高线和CAN 低线之间,而是在导线与地之间。电源电压断开时,CAN 低线(舒适系统和信息系统)上的电阻也断开,因此不能用电阻表进行测量。大众车型中设置有两种终端电阻
5、,包括66 和2.6k 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统 4 CAN 数据传输线(1)双绞线结构特点 为了减少干扰,CAN 总线的传输线多采用双绞线,其绞距为20mm,如图5-7 所示,截面积为0.35 或0.5,数据传输线是双向的。这两条线传输相同的数据分别称为CAN 高线(CAN-H)和CAN 低线(CAN-L)。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统 4 CAN 数据传输线(2)传输线颜色特点CAN 总线颜色。总线基本颜色为橙色;CAN 低线均为棕色;CAN 高线中,驱动系统为黑色,舒适系统为绿色,信息系统为紫色。
6、舒适系统CAN 总线颜色。CAN 高线为橘黄色或绿色;CAN 低线为橘黄色或棕色。没有屏蔽层的双绞线直径为0.35mm-0.50 mm,绞距为20 mm。驱动系统CAN 总线颜色。CAN 高线为橘黄色或黑色,CAN 低线为橘黄色或棕色。信息系统CAN 总线颜色。CAN 高线为橘黄色或紫色,CAN 低线为橘黄色或棕色。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务一 CAN-BUS 系统 4 CAN 数据传输线(3)总线上的电压 数据总线的连线被指定为CAN 高线(BUS+)和CAN 低线((BUS-)。电脉冲在05.0V 变化,代表数字逻辑“1”或“0”。没有信息时,CAN 高线为5.0V,
7、而CAN 低线为0V;传递信息时,读数相反。数据总线的每根导线都传送相互为镜像的信息。镜像的意思是指,如果一根导线传递一个高电位的信号(5V),则另一根导线传递低电位信号(0V)。网络使用数据链接插口(DLC)为解码器提供接口。如果数据总线的一根导线损坏,系统通常可以继续进行工作,这是因为所有的系统信息可以通过另一根(冗余的)导线进行传递。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务二汽车网络通信标准1 汽车网络通信两个系统的设备或部件之间连接服务的数据流穿越的界面称为接口。汽车ECU 之间的通信接口,由设备(硬件)和有关规定、说明(软件)组成,软件一般由生产厂家内置到专用的存储器中,用户
8、可以直接使用相应的接口(如CAN 通信接口)。软件主要内容是通信标准,一般包括物理、电气、逻辑和过程4 个方面。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务二汽车网络通信标准2 CAN 的分层结构CAN 协议也遵循ISO/OSI 模型,但进行了优化,采用了其中的物理层、数据链路层、应用层,提高了实时性。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务二汽车网络通信标准按照IEEE 802.2 和IEEE 802.3 标准,数据链路层又划分为:逻辑链路控制LLC(Logic Link Control);媒体访问控制MAC(Medium Access Control)。物理层又划分为:物理信令
9、PLS(Physical Signaling);物理媒体附属装置PMA(Physical Medium Attachment);媒体相关接口MDI(Medium Dependent Interface),2 CAN 的分层结构汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信汽车总线技术学习任务二汽车网络通信标准2 CAN 的分层结构协议层间的关系 汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务二汽车网络通信标准3 汽车网络标准(1)CAN 标准1991 年9 月,标准1.2 版本的CAN 协议修订为新的2.0 版本。新版本的技术关键是增加了信息标识符。该技术包括A 和B 两部分。2.0A 给出了CA
10、N报文标准格式,而2.0B 给出了标准的和扩展的两种格式。也就是说,新的CAN 2.0 既支持标准的11 位,也支持扩展后的29 位信息标识。1993 年11 月ISO 颁布了道路交通运输工具数据信息交换高速通信局域网(CAN)国际标准ISO 11898,为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。CAN 2.0 实施新的信息位、标识扩展位(IDE 位)使CAN 操作装置能区分标准和扩展格式。但大多数的标准CAN 1.2 版本不能识别扩展后的信息格式,在实施过程中会响应错误信息。汽车总线技术第5 章 车载网络系统的通信学习任务二汽车网络通信标准3 汽车网络标准(2)J1850 标准J1850 标准
11、是美国汽车的车内联网标准,包含了两个不兼容的规程。通用汽车公司(GM)和克莱斯勒汽车公司采用10.4kb/s 可变规程的类似版本,在单根线的总线上通信;福特汽车公司(FORD)采用46.1 kb/s 的PWM 行,在双线的差分总线上通信。J1850 标准采用载波传感、多路存取碰撞分辨的仲裁规程。当多个节点同时发送数据时,优先级低的节点重新发送,优先级高的节点信息则连续传送至其目的地。J1850 标准的速率远低于CAN 目前部分北美的发动机和变速器系统使用了速率更高的CAN 进行通信但美国大量的检测工具都是按照美国加州空气资源委员会和环境保护局(EPA)的规定基于J1850 标准的这就需要有一个
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- 汽车 总线技术 第五 教学 课件
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