CAN网络知识介绍

CAN网络知识介绍2017-05-18前言本次学习的主要内容：通过对CAN网络及其构架的学习，来对比熟悉新、老车型CAN网络构架；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；熟知新协议的使用范围；了解远程升级的概念和被升级设备注意事项。Contents目录CAN网络概念CAN网络规范新、老车型CAN网络介绍CAN网络ID规范新协议使用范围及远程升级CANBUS基础一、CAN网络概念CAN是控制单元局域网（ControllerAreaNetwork）的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。CANBUS基础CAN数据总线是控制单元间的一种数据传递形式，他连接各个控制单元形成一个完整的系统。一、CAN网络概念CANBUS基本特点1、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，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，有效避免了总线冲突。2、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。3、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，以使总线上其它操作不受影响。4、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。5、CAN总线直接通讯距离最远可达10km/5Kbps,通讯速率最高可达1Mbps/40m。（康迪CAN总线速率采用250Kbps）一、CAN网络概念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总线通信中却有十分重要的作用。CAN总线终端电阻的作用有两个：为什么选120Ω：一、CAN网络概念Contents目录CAN网络概念新、老车型CAN网络介绍CAN网络规范CAN网络ID规范新协议使用范围及远程升级二、新、老车型CAN网络介绍老车型整车CAN网络由网络拓扑图可以看出：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。新车型整车CAN网络二、新、老车型CAN网络介绍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。新车型整车CAN网络二、新、老车型CAN网络介绍Contents目录CAN网络概念新、老车型CAN网络介绍CAN网络ID规范CAN网络规范新协议使用范围及远程升级三、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），协议数据单元由七部分组成，分别是优先级，保留位，数据页，PF，PS，SA，数据段。ID（标识符号）DATA（数据）PRDPPFPSSA数据段31188864P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。213CAN设备识别码分配表中定义了消息发送的特定目标地址。需要指出的是，非目标地址所指向设备应忽略此消息。广播地址（0xFF）要求所有设备作为消息响应者作出监听和响应。设备名称识别码备注广播0xFFT-Box0xF1VWCS0xF0BCU0xA1空调0xA2EPS0xA3BCM0xA4雷达设备0xA5充电机0xA6三、CAN网络ID规范213表中定义了消息发送的特定目标地址。需要指出的是，非目标地址所指向设备应忽略此消息。广播地址（0xFF）要求所有设备作为消息响应者作出监听和响应。设备名称识别码备注电机控制器0xA7电池BMU0xA8（B8，C8，D8）多组电池采用括号内的作为区分车载DC-DC0xA9VCU0xAAPEPS0xABICU(组合仪表)0xACBCU老化IDC0x01BCU老化工装使用PCW0x02PCW数据分析仪故障诊断仪0x03诊断整车所有模块的故障信息CAN设备识别码分配三、CAN网络ID规范213表中定义了消息发送的特定目标地址。需要指出的是，非目标地址所指向设备应忽略此消息。广播地址（0xFF）要求所有设备作为消息响应者作出监听和响应。设备名称识别码备注胎压检测（TPMS）0x09充电引导绝缘检测模块0x0AABS（ESC）0x0BEPB0x0CMFL（多功能方向盘）0x0DTCU（二级变速箱）0x0E胎压检测（TPMS）0x09CAN设备识别码分配三、CAN网络ID规范CAN通用PS分配报文类型PS值（0x）说明设备基本信息06及0806：此报文包含设备的基本信息，例如：厂家信息，软、硬件版本等信息；08：此报文包含设备的额定信息，例如：额定电压，额定电流等。设备状态信息10~1F，20~2F此类报文包含设备的状态信息，如故障信息，温度信息等命令报文50此类报文主要由VCU发送给各节点的控制报文升级包文F2升级请求F3升级内容F4升级应答调试报文FA参数写入FB参数上传FC调试请求FD历史故障上传三、CAN网络ID规范举例说明0x18AA50A7优先级及页源设备码功能码目标设备码18：表示优先级为6AA：表示发送方是VCU50：表示VCU发给目标设备的控制报文A7：表示报文接收方是电机控制器三、CAN网络ID规范Contents目录CAN网络规范CAN网络ID规范CAN网络概念新、老车型CAN网络介绍新协议使用范围及远程升级四、CAN网络规范CAN网络连接必须使用屏蔽双绞线：物理介质规定：高电平传输线：CAN_H（黄）；低电平传输线：CAN_L（绿）；绞距：33~50twist/m；芯截面积：0.35~0.5mm2。位格式和字节格式每个数据场包括0到7共8个字节，每字节中位索引位“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格式传输和接收。信号的起始位从最低有效字节的最低有效位开始。四、CAN网络规范举例说明如图所示，为一个数据场中包含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。四、CAN网络规范报文的发送方式1、周期发送报文按固定周期T循环发送EventMessageopendoorTclosedoorTime周期报文的发送周期偏差不可超过±10%。当周期小于20ms时，周期偏差不可超过±20%。四、CAN网络规范2、事件发送报文发送取决于事件是否发生为了避免报文丢失，报文应该在事件发生后重复发送nRepetition次。重复发送的时间间隔为tRepetition。......1n1n...1nEventMessageTimeopendoorclosedooropendoor四、CAN网络规范3、周期和事件发送当事件未发生时，报文以周期T循环发送；事件发生时，报文以20ms周期发送3次。事件报文与周期报文发送的时间间隔不应小于20ms。T1nTEventMessageopendoorclosedoorTime≥20ms≥20ms四、CAN网络规范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，引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变为非使能值时并且再无其它使能信号，相应报文再发送nRepetition次。T...15T...EventMessageopendoorclosedoorTime四、CAN网络规范Contents目录CAN网络ID规范CAN网络概念新、老车型CAN网络介绍新协议适用范围及远程升级CAN网络规范五、新协议适用范围及远程升级根据CANID规范和CAN网络规范，重新设计了CAN协议：新协议适用范围规定：康迪CAN网络矩阵图是根据CANID规范和CAN网络规范重新开发设计的整车CAN通讯协议，只适用于使用整车控制器（VCU）的车型。康迪CAN网络矩阵远程升级是通过Carloud平台，远程对ECU设备进行升级远程升级概念远程升级分为推送升级和强制升级两种方式，只适用于使用整车控制器（VCU）的车型。五、新协议适用范围及远程升级远程升级需要被升级设备符合升级要求：被升级设备注意事项1、被升级设备具有远程升级功能2、升级固件固件头符合要求字节数内容备注1设备类型（设备码）与升级请求中的设备类型含义一致1厂商信息HEX2硬件版本HEX2软件版本HEX4文件长度HEX升级固件数据所占的字节数（不包括固件头中包含的12个字节）2加和校验值HEX升级固件数据的加和值（不包括固件头中包含的12个字节）3、升级过程做好AB备份4、ECU必须在boot中启动硬件看门狗，确保在应用程序丢失或引导失败后单片机可以自动复位五、新协议适用范围及远程升级