CAN网络总线_20220720

article/2025/9/28 9:32:22

本文提纲:

一、CAN 网络概念

二、新、老车型CAN网络对比

三、CAN网络ID规范

四、CAN网络规范

本文主要介绍了:

通过对CAN网络及其架构的学习,来对比熟悉新、老车型CAN网络架构;

学习CAN网络ID命名规范、CAN网络规范,对CAN协议及CAN报文有比较直观的认识;


一、CAN 网络概念

  1. CAN是控制单元局域网(Controller Area Network)的缩写,意思是控制单元通过网络交换数据
  2.  CAN数据总线是控制单元间的一种数据传递形式,它连接各个控制单元形成一个完整的系统
  3. CAN BUS基本特点:
    a:CAN采用非破坏性仲裁技术,当两个节点同时向网络上传送数据时,优先级低的节点主动停止数据发送,优先级高的节点可不受影响地继续传送数据,有效避免了总线冲突。

    b:CAN采用短帧结构,每一帧的有效字节为8个,数据传输时间短,受干扰的概率低,重新  发送的时间短。

    c:CAN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,以使总线上其他操作不受影响。

    d:CAN可以点对点、一点对多点及全局广播方式传送和接受数据。

    e:CAN总线直接通讯距离最远可达10km/5Kbps,通讯速度最高可达1Mbps/40m
     
  4. CAN终端电阻

    CAN总线终端电阻,顾名思义就是加在总线末端的电阻
    此电阻虽小,但在CAN总线通信中却十分重要

    作用:
    1:提高抗干扰能力,确保总线快速进入隐形状态
    2:提高信号质量

    问:为什么选120欧?
    答:经过测量CAN总线采用的双绞线的特性阻抗约为120Ω,所以我们用120Ω终端电阻来匹配阻抗,这也是CAN标准推荐的终端电阻值

    二、新、老车型CAN网络对比

         老车:

  •  由网络拓扑图看出:
  • BCU、VWCS、仪表、BCM、仪表盘、充电机、电机控制器连接在车身CAN;
  • BCU、BMS1连接在CAN1;
  • BCU、BMS2连接在CAN2;
  • BCU、VWCS连接在CAN4;
  • 共有4路CAN,车身CAN两端仪表盘和电机控制器都接了终端电阻。

    新车:

  • 由网络拓扑图可以看出整车分为3路CAN:
  • 动力CAN:连接有高压四合一、BMU、EPS、EPB、ESC、快充接口
  • 车身CAN:连接有仪表、语音报警模块、PEPS、MFL、BCM、BMU
  • 诊断CAN:连接有VWCS、TBOX、诊断接口
  • 各路CAN终端都配有终端电阻

 三、CAN网络ID规范

协议数据单元(PDU)

每个CAN数据帧包含一个单一的协议数据单元(PDU),协议数据单元由7个部分组成,分别
为:优先级、保留位、数据页、PF、PS、SA、数据段。

P为优先级:范围为0~7,最高优先级为0,最低为7

R为保留位:备今后开发使用(本规范设为0)

DP为数据页:用来选择参数组描述的辅助页(本规范设为0)

PF为源设备识别码

PS为报文类型功能码

SA为目标设备识别码

DATA为数据段:若给定参数组数据长度≤8字节,可使用数据域全部的8个字节

CAN设备识别码分配

  • CAN通用PS分配

  • 举例说明:


四、CAN网络规范

物理介质:

CAN网络连接必须使用屏蔽双绞线:

 规定:

  • 高电平传输线:CAN_H(黄)
  • 低电平传输线:CAN_L(绿)
  • 绞距:33~50 twist/m
  • 芯截面积:0.35~0.5mm2

CAN网络规范

bit位格式 和 byte字节格式: 

  • 每个数据场包括0-7 共8个字节,每字节中位索引为“0-7”
  • 每字节包含8位,位“7”是最高有效位(msb),位“0”是最低有效位(lsb)
  • 信号值的字节顺序按intel格式传输和接受
  • 信号的起始位从最低有效字节的最低有效位开始

举例说明

 如图所示:

为一个数据长中包含10bit信号的Intel格式的报文,其起始位为28位

注:报文中未使用的位置1,未使用字节设0xFF

报文的发送方式

1:周期发送

报文按固定周期T循环发送

 周期报文的发送周期偏差不超过±10%

当周期小于20ms时,周期偏差不可超过±20%

2:时间发送

报文发送取决于时间是否发生

为了避免报文丢失,报文应在时间发生后重复发送nRepetition次

重复发送的时间间隔为tRepetition

3:周期和时间发送

当时间未发生时,报文以周期T循环发送;时间发生时,报文以20ms周期发送3次

 

时间报文与周期报文发送的时间间隔不应小于20ms

4:使能发送

使能发送类型由报文中的一个或多个信号触发,一起报文传输

 

 当触发信号的当前信号值等于使能值时,使能报文立刻以周期T循环发送。当信号值由使能信号

为非使能值时并且再无其他使能信号,相应报文再发送nRepetition。



http://chatgpt.dhexx.cn/article/1QANKopM.shtml

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