CAN基础培训-物理层

恒润科技公司主要内容概述CAN的发展概况CAN的性能特点CAN的协议标准CAN物理层3恒润科技公司概述车辆总线的发展概况动力性-1.8Tor2.0舒适性-便捷，人性化安全性-主动安全，被动安全经济性-百公里油耗,日系汽车崛起排放-欧三，欧四，混动，新能源…CAN的发展概况EMS，ABS，EPS，ESP主动悬架BCM多功能数字化仪表自动空调导航、CD、电话…4恒润科技公司概述车辆总线的发展概况通信需求之点对点PowertrainControlEngineControlActiveSuspensionABS/ASRTransmissionControlDoorControlAirbagAirConditionSeatControlPowerLocksLightControlBodyControlDashboard5恒润科技公司概述车辆总线的发展概况通信需求之网络PowertrainControlBodyControlDashboardDoorControlAirbagAirConditionSeatControlPowerLocksLightControlEngineControlActiveSuspensionABS/ASRTransmissionControl6恒润科技公司概述车辆总线的发展概况车载网络的要求采用串行总线拓扑结构节点可以动态改变具有极好的抗干扰能力极强的差错检测和处理能力满足信息传输实时性要求具备故障的诊断和处理能力考虑到成本因素，要求其控制接口结构简单，易于配置北京经纬恒润科技有限公司类别位速率/kbps应用场合应用范围协议A~10车身系统电动门窗、座椅调节、灯光照明控制等LINB10~125状态系统电子仪表、驾驶信息、故障诊断、安全气囊、自动空调等CANC125~1000实时控制系统发动机控制、变速控制、ABS、悬架控制、转向控制等CAND1000~实时控制系统多媒体系统线控(线控转向、线控刹车等)信息娱乐(CD/DVD、导航等)FlexRayMOST概述车辆总线的发展概况车载总线的分类北京经纬恒润科技有限公司概述车辆总线的发展概况典型汽车网络CANCANFlexRayLINMOSTCAN9恒润科技公司概述CAN的发展概况1983年，Bosch开始研究用于汽车的串行总线系统1986年，Bosch在SAE大会上首次公布CAN协议1987年，Intel推出了第一片CAN控制器芯片1991年，Bosch颁布CAN2.0技术规范1991年，CAN最先在BenzS系列轿车上实现1993年，ISO颁布CAN的国际标准ISO-11898CAN被广泛的用于各类自动化控制领域10恒润科技公司概述CAN的发展概况1992年，CiA组织成立，制定了第一个CAN应用层协议CAL，即后来的CANopen1994年，SAE颁布用于卡车和巴士控制的J1939标准1999年，近6千万个CAN控制器芯片投入使用2000年，销售1亿多CAN的芯片2001年，用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个目前，几乎每一辆欧洲生产的轿车上都有CAN……未来，CAN总线将部分被FlexRay所取代，但CAN总线将仍会被持续应用相当长的时间11恒润科技公司主要内容概述CAN的发展概况CAN的性能特点CAN的协议标准CAN物理层12恒润科技公司概述CAN的性能特点传输速率最高可达1Mbps，距离最远可达10km通信介质选择灵活（双绞线、同轴电缆、光纤）采用双线差分信号协议本身对节点的数量没有限制总线上节点的数量可以动态改变，组网灵活短帧结构，传输时间短，受干扰概率低EMI应用层数据链路层物理层CAN_HCAN_L节点A报文报文比特流差分电压节点n…40m@1Mbps…01040100200100010000总线长度/m51020501002005001000位速率/kbps13恒润科技公司概述CAN的性能特点多主站结构，各节点平等，任一节点可在任一时刻主动发送非破坏性的基于优先级的总线仲裁优先级通过报文的标识符(ID)区分，报文标识符在网络中是唯一的标识符描述了数据的含义某些特定的应用对标识符的分配进行了标准化广播发送报文，报文可以被所有节点同时接收根据需要可进行相关性报文过滤CAN节点滤波器CAN节点滤波器CAN节点滤波器CAN节点滤波器CAN节点滤波器IDDataCAN…14恒润科技公司概述CAN的性能特点保证系统数据一致性接口的抗电磁干扰能力设计每帧信息都采用CRC校验及其他检错措施，错误漏检率极低错误报文的自动重发、临时错误的恢复以及严重错误的自动关闭，保证不影响其它节点的通信EMI应用层数据链路层物理层CAN_HCAN_L节点A报文报文比特流差分电压节点n…40m@1Mbps…错误检测错误处理15恒润科技公司主要内容概述CAN的发展概况CAN的性能特点CAN的协议标准CAN物理层16恒润科技公司的协议标准OSI参考模型协议层的相互作用3网络层7应用层6表示层5会话层4传输层OSI参考模型2数据链路层1物理层3网络层7应用层6表示层5会话层4传输层OSI参考模型2数据链路层1物理层17恒润科技公司的协议标准OSI参考模型CAN总线标准物理层及数据链路层：ISO11898应用层：不同的应用领域使用不同的应用层标准CAN2.011898CANopenDeviceNetJ1939SDS...........18恒润科技公司主要内容概述CAN物理层(基于ISO11898-2)CAN节点结构CAN收发器总线电压CAN传输介质拓扑结构CAN线故障的容错性能CAN总线连接器19恒润科技公司物理层CAN节点结构传感器执行元件MMI微控制器CAN控制器CAN收发器TXRX传感器执行元件MMI微控制器集成CAN控制器82C251TXRXCAN总线分布节点1分布节点2CAN收发器SJA100020恒润科技公司CAN收发器符合ISO11898-2标准，最高速率1Mbps；抗环境瞬间干扰，具有保护总线能力；斜率控制，降低射频干扰RFI；热保护以及电源和地短路保护；未上电的节点对总线无影响；低电流待机模式；CAN物理层21恒润科技公司总线电压010011100000隐性显性2.5电压V1.53.5显性隐性隐性时间若总线上有两个以上驱动器同时分别发送“0”和“1”，其结果是总线数值为显性“0”CAN物理层CAN_HCAN_L逻辑信号总线物理信号北京经纬恒润科技有限公司~2.5V~3.5V~1.5V电压(V)CAN数据帧逻辑“0”(dominant)逻辑“1”(recessive)总线电压波形CAN物理层23恒润科技公司CAN传输介质双绞线屏蔽双绞线非屏蔽双绞线参数符号单位数值最小名义最大特征阻抗ZΩ95120140单位电阻RmΩ/m70单位延迟ns/m5屏蔽双绞线结构图CAN物理层双绞线参数24恒润科技公司拓扑结构总线型拓扑ECU1ECU2终端电阻ECUn终端电阻LDl参数符号单位数值最小名义最大条件总线长度Lm040波特率为1Mbps支线长度lm00.3节点距离Dm0.140终端电阻RL欧100120130任意波特率CAN物理层网络拓扑参数25恒润科技公司CAN线故障的容错性能(1)CAN_H开路(2)CAN_L开路(3)CAN_H对VBAT短路(4)CAN_L对GND短路(5)CAN_H对GND短路(6)CAN_L对VBAT短路(7)CAN_H对CAN_L短路(8)CAN_H和CAN_L开路(9)终端电阻开路CAN节点1RLRLCAN节点n-1CAN节点ncase8case9CAN_HCAN_Lcase1case2Vbatcase3case4GNDcase7case5GNDVbatcase6CAN物理层26恒润科技公司物理层CAN总线连接器OBD连接器引脚定义27恒润科技公司概述CAN的发展概况CAN的性能特点CAN的协议标准CAN物理层CAN节点结构CAN收发器总线电压CAN传输介质拓扑结构CAN线故障的容错性能CAN总线连接器总结28恒润科技公司基础培训－概述及物理层感谢您的关注！？