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CAN数据传输系统的原理
来源:技工部  浏览次数:7354 日期:2011-10-25

 

什么是数据总线

 

     一辆汽车不管有多少块电控单元,不管信息容量有多大,每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上,这两条导线就称作数据总线。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往,现在是这些人乘坐公共汽车,公共汽车可以运输大量乘客,故数据总线亦称BUS线。

 

为什么要采用数据总线

 

     大家知道,汽车两块电脑之间的信息传递,有几个信号就要有几条信号传输线(信号传输线的接地端可以采用公共回路),例如,宝来轿车发动机电控单元J220与自动变速器电控单元J217之间就需要有5条信号传输线。如果传递信号项目多还需要更多的信号传输线,这样会导致电控单元针脚数增加、线路复杂、故障率增多及维修困难。

 

什么是CAN协议

 

     电子计算机网络用电子语言来说话,各电控单元必须使用和解读相同的电子语言,这种语言称“协议”,汽车电脑网络常见的传输协议有数种。宝来车装用博世企业产品,数据总线采用CAN协议,这个协议是由福特、Internet与博世企业共同开发的高速汽车通信协议。CANController  Area Network(控制单元区域网络)的缩写,意思是控制单元通过网络交换数据。

 

 CAN数据传输系统的优点

 

     数据总线与其他部件组合在一起就成为数据传输系统,CAN数据传输系统的优点是:

     ①将传感器信号线减至最少,使更多的传感器信号进行高速数据传递。
     ②电控单元和电控单元插脚最小化应用,节省电控单元的有限空间。
     ③如果系统需要增加新的功能,仅需App升级即可。
     ④各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测,如出现故障该电控单元会存储故障码。
     CAN数据总线符合国际标准,以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。

 

CAN数据传输系统构成及工作原理

 

CAN数据传输系统构成

 

     CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN控制器,一个CAN收发器;每块电脑外部连接了两条CAN数据总线。在系统中作为终端的两块电脑,其内部还装有一个数据传递终端(有时数据传递终端安装在电脑外部)

 

各部件功能

 

     CAN控制器作用是接收控制单元中微处理器发出的数据,处理数据并传给CAN收发器。同时CAN控制器也接收收发器收到的数据,处理数据并传给微处理器。
     CAN收发器是一个发送器和接收器的组合,它将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去,同时,它也接收总线数据,并将数据传到CAN控制器。
     ③数据传递终端 实际是一个电阻器,作用是避免数据传输终了反射回来,产生反射波而使数据遭到破坏。
     CAN数据总线用以传输数据的双向数据线,分为CAN高位(CAN-high)和低位(CANlow)数据线。数据没有指定接收器,数据通过数据总线发送给各控制单元,各控制单元接收后进行计算。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射,CAN总线采用两条线缠绕在一起,两条线上的电位是相反的,如果一条线的电压是5V,另一条线就是0V,两条线的电压和总等于常值。通过该种办法,CAN总线得到保护而免受外界电磁场干扰,同时CAN总线向外辐射也保持中性,即无辐射。 

 

数据传递过程

 

     例如:发动机电脑向某电脑CAN收发器发送数据,该电脑CAN收发器接收到由发动机电脑传来的数据,转换信号并发给本电脑的控制器。CAN数据传输系统的其他电脑收发器均接收到此数据,但是要检查判断此数据是否是所需要的数据,如果不是将忽略掉。

 

动力CAN数据传输系统

 

动力CAN数据传输系统的组成

 

     动力CAN数据总线连接3块电脑,它们是发动机、ABSEDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据,发动机电脑5组、ABSEDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500kbit/s速率传递数据,每一数据组传递大约需要025ms,每一电控单元720ms发送一次数据。优先权顺序为ABSEDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元。

     在动力传动系统中,数据传递应尽可能快速,以便及时利用数据,所以需要一个高性能的发送器,高速发送器会加快点火系统间的数据传递,这样使接收到的数据马上应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中,在特殊情况下,连接点也可能设在发动机电控单元内部。

 

 

 

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