CAN數(shù)據(jù)總線介紹

來源：線束自動化

CAN數(shù)據(jù)總線介紹

概述

汽車上有許多控制器，不管信息容量有多大，所有控制器并聯(lián)的方式連接在兩根導線上，這兩根導線稱作數(shù)據(jù)總線，亦稱BUS線。整個網(wǎng)絡(luò)稱為CAN（控制器局域網(wǎng)），意思是控制器通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。

CAN 是一種世界標準的串行通訊協(xié)議，為數(shù)據(jù)高速公路確定統(tǒng)一的“交通”規(guī)則。

CAN網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)：

CAN總線物理層主要采用兩個差分傳輸信號線組成CAN總線網(wǎng)絡(luò)，分別為CAN H和CAN L，CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下：

1、CAN控制器:負責解析來自CAN收發(fā)器送來的數(shù)據(jù)，也將控制器中的數(shù)據(jù)傳送到CAN收發(fā)器并發(fā)送出去。

2、CAN收發(fā)器: 接收CAN控制器傳來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號并通過傳輸線發(fā)送;同時接受傳輸線上的數(shù)據(jù)給CAN控制器，實現(xiàn)完整的雙向通信。

3、數(shù)據(jù)傳輸線:采用兩條銅導線形成的雙絞線結(jié)構(gòu)，分為CAN高位數(shù)據(jù)線和CAN低位數(shù)據(jù)線，具備有效的抗電磁干擾功能;

4、終端電阻:為了避免CAN總線線路上出現(xiàn)回流現(xiàn)象，總線線路兩端采用兩個電阻阻值為120歐姆的電阻器進行端接。因此，CAN總線線路之間總電阻標準值為60 歐姆。

CAN總線物理層標準：

主要有ISO11898標準(高速CAN)和ISO11519-2標準(低速CAN)兩種，區(qū)別如下所示：

目前高速CAN物理層協(xié)議應(yīng)用最為廣泛，高速CAN網(wǎng)絡(luò)報文波形如下：

CAN-H電壓在2.5V-3.5V之間波動，CAN-H電壓在1.5V-2.5V之間波動。

CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

CAN總線標準只規(guī)定了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，需要用戶自定義應(yīng)用層。

CAN收發(fā)器和控制器分別對應(yīng)CAN的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，完成CAN報文的收發(fā)；

CAN線的正常電壓和電阻是多少？怎么測？

CAN線分為CAN高和CAN低，CAN高電壓一般略高于2.5V，CAN低電壓一般略低于2.5V，且滿足CAN高+CAN低=5V。

CAN線電壓的測量：在整車上電的情況下，使用AS201萬用表的電壓檔分別測量CAN高、CAN低對信號地之間的電壓（可以在OBD接口6號和14號針腳分別測量下對地的電壓）。

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解決辦法：我們可以測量OBD上的6和14,3和11上面的針腳，看電壓正不正常測量3號針腳，11號針腳電壓是正常的，再測量6號針腳，14號針腳電壓不對，很明顯短路了。

故障判斷：第一種是線路故障，第二個是模塊故障，可以逐個把所有模塊全部拔掉，拔掉哪個恢復(fù)正常，就是哪個的問題。若拔掉所有的模塊還是短路狀態(tài)，那就說明線路有問題。通常氮氧傳感器，尿素泵電腦容易出問題，把尿素泵的插頭拔掉，看一下電壓是否恢復(fù)正常，再次測量6號14號電壓恢復(fù)正常了。

CAN總線英文controller Area Network控制單元區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的縮寫。意思是控制單元進行數(shù)據(jù)交換的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。CAN總線是ECU與車輛各控制單元間的通信網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)電路連接區(qū)別很大。

以ECU與自動變速箱控制單元交互為例，兩個控制單元間若有五種信息需要傳遞，就需要五根獨立的線路連接。信息的種類越多，數(shù)據(jù)線的數(shù)量和控制單元的針腳數(shù)也會相應(yīng)增加。

當ECU與全車所有控制單元都通過CAN線連接時，CAN總線形成。所有控制單元為節(jié)點，通過雙絞線連接有效保護CAN總線不受外部磁場干擾,雙絞線CAN高電壓2.5-3.5伏，CAN低電壓1.5-2.5伏。

靜態(tài)測量時CAN高電壓2.6伏左右，CAN低電壓為2.4伏左右，兩線電壓之和為5伏，CAN總線終點都是120歐電阻。

雙絞線將每個節(jié)點連接在同一個網(wǎng)絡(luò)下，各自擁有并只收發(fā)自己的報文信息編碼,這就是CAN總線的應(yīng)用.

同一網(wǎng)絡(luò)下實現(xiàn)實時高效多組件的復(fù)雜通訊，極大減少了限速分布和故障發(fā)生，也方便車輛升級增加新控制組件。
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