汽車CAN
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-22
汽車CAN的視頻教程
汽車CAN總線技術基礎講解——物理層篇
汽車網絡架構與常用總線匯總 CAN總線在汽車網絡中的應用 CAN物理層如何保證汽車網絡安全 汽車CAN物理層常見故障與解析
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汽車CAN的實例教程
隨著汽車電子技術的發展，車輛上配備了越來越多的電子裝置，這些設備多采用點對點的方式通信，這也導致了車內存在龐大的線束。造成汽車制造和安裝的困難并進一步降低汽車的配置空間。因此，汽車總線逐步開始向網絡化方向發展。
在此背景下，CAN（Controller Area Network）總線應運而生，以其高可靠性和靈活性，成為汽車通信系統中不可或缺的一部分，承載著車輛控制、監控和診斷等關鍵任務。
一、技術演進：從CAN到CAN FD
隨著技術的持續發展，傳統的CAN總線在數據傳輸速率和帶寬上逐漸顯現出局限性。具體來說，傳統的CAN總線波特率最大為1Mbit/s，數據幀中有效數據域最大為8個字節。這種設計在早期滿足了車輛控制和監控的需求，但隨著車載系統復雜度的提升，對更高數據傳輸速率和更大數據容量的需求日益迫切。因此，CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）隨之推出。CAN FD在保持CAN優良特性的基礎上，實現了技術上的重大突破：
1、可變數據位速率
CAN FD引入了數據段的波特率可變機制，理論上最高可達15Mbit/s，這一段的波特率可變，而其余部分仍使用原來的CAN速率，從而在保持兼容性的同時大幅提升了數據傳輸速率。
2、擴大的有效數據域
CAN FD將數據幀中有效數據域擴展到64個字節，相比傳統CAN的8個字節，顯著提高了單幀數據的傳輸量，使得通信更加靈活、快速、可靠。
3、新的CRC算法
為了適應更大的數據域和提高錯誤檢測的準確性，CAN FD采用了新的CRC算法，并對填充位規則進行了優化，以減少錯幀漏檢率。
4、新的幀結構
CAN FD在控制場中增加了EDL位、BRS位和ESI位，這些位用于區分CAN報文與CAN FD報文，并確定是否轉換為可變速率。
展開 03
CAN 網絡
3.1 CAN網絡的重要性
之所以把CAN網絡接著汽車電子后面就跟大家介紹，是因為CAN網絡很重要。我們都知道上層技術的發展，如整體的上層技術路線、技術演進方向等等戰略層面的技術變革都需要底層很多技術的成熟和積累才能實現，前文介紹電子架構誕生時講過ECU的互聯，那是屬于上層的演進，而CAN網絡技術則是支持這些技術變革的底層基石。從CAN網絡誕生直至今日，一直是ECU通訊互聯的方式。哪怕現在隨著電子架構的演進，以太網架構的引入，目前市場上以及車企研發中的所有車型，CAN網絡也是占主要地位，系統中CAN和以太網同時并存，且開發的模式幾乎都是先基于CAN網絡，然后向以太網移植。CAN網絡把車上所有電子零部件連接在了一起，它是零部件研發中重要適配功能，整車的各種上層功能，也基于CAN網絡的通訊得以在單個及多個零部件之間實現。CAN網絡主管著整車的通訊。
3.2 CAN網絡的誕生和發展階段
CAN網絡從上世紀80年代誕生發展至今，總共經歷了5個關鍵階段。
a）1983年，德國的Bosch公司開發設計了CAN總線協議；
b）1987年，第一塊CAN控制器芯片由Intel公司設計成功；
c）1990年，第一輛應用CAN總線的量產車Mercedes S-Class出現；
d）1991年，CAN2.0發布；
e）1993年，CAN成為國際標準ISO 11898(高速應用) 和 ISO11519(低速應用)。
3.3 CAN網絡的組成
CAN總線主要由四部分組成：導線、控制器、收發器和終端電阻。
a）CAN協議棧的通訊物理鏈路為兩根普通銅芯雙絞線；
b）CAN協議棧的控制器用于對收到和發送的信號進行處理。
展開 摘 要:本文首先對汽車空調控制系統的網絡化進行了研究,參照SAE J1939 協議制定了系統的整套通信協議,并
結合CAN 總線技術要求,設計出了基于CAN 控制器SJA1000 和CAN 收發器PCA82C250 的分布式的汽車空調
控制系統。
1 引 言
隨著汽車工業的高速發展,傳統的手動機械式空調難以滿足乘坐舒適性的需求和提升整車技術含量的要求。本文首先對汽車空調控制系統的網絡化進行研究,結合CAN 總線技術,采用CAN 控制器SJA1000 和收發器PCA82C250 設計了汽車空調系統的各節點,并參照汽車領域中廣泛應用的SAEJ 1939 協議制定了系統通訊協議,在此基礎上完成了基于CAN 總線的汽車空調控制系統的構建。
2 系統總體設計
2.1 汽車空調控制系統網絡化
傳統的汽車空調控制方法是直接控制:簡單功能通過控制開關直接實現,復雜功能由控制器完成。實現汽車空調控制系統的網絡化,就是從根本上改變控制對象和被控信號間的直接控制關系。模塊之間通過總線網絡建立連接并交互數據。在總線網絡
系統中,負責控制信號采集的模塊把采集到的控制信號發送到網絡上;負責執行控制功能的模塊則偵聽總線消息并接收與本模塊相關的數據,最后完成對相關器件的控制功能[1 ] 。
2.1 空調控制系統網絡
圖1 是汽車空調的混合式配氣系統的風道結構，圖[2 ] ,其工作過程如下:車外新鮮空氣+ 車內循環空氣→進入鼓風機→空氣進入蒸發器冷卻→由風門調節部分空氣進入加熱器加熱→進入各風口。
圖1 空調系統結構圖
根據系統結構圖抽象出基于CAN 總線的分布式網絡模型,在此基礎上添加主控節點、顯示節點和溫度采集節點。圖2 為抽象出來的分布式總線網絡模型。
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Tbox與Can通信
下圖是目前汽車內的主流總線架構形式（圖中每個框代表一個ECU）
OBD: On-Board Diagnostic 車載診斷系統
MOST: Media Oriented System Transport 面向媒體的系統傳輸總線
CAN總線為了便于管理和控制，一般按功能需求進行劃分，傳統汽車主要分動力和車身兩大塊，車身總線采用低速，動力采用高速。還留有一路專門做診斷的CAN連到車內的OBD接口。另外，由于現在車內導航、影音的需求太大，CAN總線沒辦法提供給視頻數據如此高的傳輸速率，所以在車載導航和娛樂系統中，一般采用速率可達22.5Mb/s 的MOST總線或其他類似的高速總線。不同總線網絡之間通信，全部依靠網關轉發報文。因此，網關也基本是車內總線中最重要的部件，重要性就相當于人體的脊椎。各廠商的架構根據其需求會略有不同，但總體上都是這種模式。
如果要實現車聯網，即車與網聯動。在CAN總線為主導的今天，勢必要將具有聯網功能的模塊加入到車內CAN總線架構中。在已經實現第一階段技術的車聯網產品中，大概又有三種技術方案。
1. OBD盒子聯網
將可聯網的設備（OBD盒子）插入車輛的OBD診斷接口，通過診斷CAN讀取車輛的相關行駛信息。這種方案被很多互聯網企業采用，汽車廠商只有極少數采用。
優點：無需改動車內的總線架構，無需汽車廠商的配合，即插即用。因為OBD口是汽車強制必須留出來的，主要用作車輛檢測和后期的程序升級維護。
缺點：一般只能讀取車內數據，無法實現遠程控制，功能有限。而且，只要車廠封掉汽車行駛時的診斷CAN通信，這種方式就沒用了。
2.
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