CAN通訊
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-11-17
CAN通訊的視頻教程
CAN通訊的實例教程
圖2 PduR模塊的組成，引自[1]
通過以上知識對應到CAN通訊，就是PduR模塊從CAN接口模塊/COM模塊接收到了PDU，然后根據(jù)PDU ID查找已定義好的靜態(tài)路由表，獲得其目標地址，定向并轉(zhuǎn)發(fā)到COM模塊/CAN接口模塊，即路由PDU，故稱為PDU Router。
發(fā)送與接收操作
從CAN通訊的發(fā)送與接收來看，再來理解下PduR模塊的作用，即：
發(fā)送時，PduR模塊將來自COM模塊的發(fā)送請求路由到Can接口模塊，將來自Can接口模塊的確認路由到COM模塊，如下圖3。
接收時，PduR模塊將來自Can接口模塊的通知路由到COM模塊，如下圖4。
圖3
圖4
下面借助文檔了解下上述函數(shù)的定義，發(fā)送請求函數(shù)如下圖5所示：
圖5 發(fā)送請求函數(shù)，引自[1}
注意User:Up與當前的功能有關，CAN通訊的話，User:Up為Com，即發(fā)送時，COM模塊調(diào)用PduR_ComTransmit函數(shù)。當然作為PduR模塊的函數(shù)，會根據(jù)不同功能路由到其他模塊，自然需要采用這種定義方式。同樣地發(fā)送確認函數(shù)和接收通知函數(shù)也一樣。
引自[1]
發(fā)送確認函數(shù)的定義如下圖6，其中User：Lo的定義如下表，發(fā)送時，Can接口模塊調(diào)用PduR_CanIfTxConformation函數(shù)向上確認。
展開 通訊面板和窗簾控制器既可以本地控制，也可以通過配置通訊面板，實現(xiàn)聯(lián)動和簡單的場景控制。這樣的系統(tǒng)架構滿足了在系統(tǒng)總線掉電的情況下，仍然可以通過本地面板對窗簾進行控制。
通過將以上窗簾控制系統(tǒng)接入CAN通訊網(wǎng)關，即可實現(xiàn)以太網(wǎng)圖形控制終端和CAN總線設備之間的互聯(lián)，CAN通訊網(wǎng)關可將CAN總線上的數(shù)據(jù)廣播到已在網(wǎng)關中注冊的以太網(wǎng)設備上，從而實現(xiàn)了在圖形控制終端上對窗簾的集中控制和遠程控制。
系統(tǒng)功能
n單個窗簾的開/關和位置調(diào)節(jié)；
n一組窗簾的開/關和位置調(diào)節(jié)；
n基于時間、系統(tǒng)狀況和外界條件，對單個或一組窗簾的位置控制 ；
n預設窗簾位置。照明和窗簾系統(tǒng)配合工作，以獲得最佳的室內(nèi)光線。
系統(tǒng)組成
n圖形控制終端；
nCAN通訊網(wǎng)關；
n窗簾控制器 ；
n以太網(wǎng)交換機。
系統(tǒng)架構
5、空調(diào)控制
獨立空調(diào)
LT系統(tǒng)的空調(diào)控制功能可對每個房間的溫度和空氣流通進行控制調(diào)節(jié)和實時查詢，為住戶把嚴寒和酷暑擋在窗外。
通過CAN總線、通訊面板和紅外控制器，即可形成一個獨立的空調(diào)控制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，住戶可以通過操作通訊面板發(fā)送指令到紅外控制器，實現(xiàn)對空調(diào)設備的控制。
通過將以上空調(diào)控制系統(tǒng)接入CAN通訊網(wǎng)關，即可實現(xiàn)以太網(wǎng)圖形控制終端和CAN總線設備之間的互聯(lián)，CAN通訊網(wǎng)關可將CAN總線上的數(shù)據(jù)廣播到已在網(wǎng)關中注冊的以太網(wǎng)設備上，從而實現(xiàn)了在圖形控制終端上對空調(diào)的集中控制和遠程控制。
系統(tǒng)功能
n系統(tǒng)運行：打開或關閉空調(diào)系統(tǒng)；
n系統(tǒng)風扇：選擇風速（快、中、慢）；
n系統(tǒng)模式：可選模式（制冷、制熱、排氣、自動）；
n溫度：設定、調(diào)節(jié)、顯示每個房間溫度。
系統(tǒng)組成
n圖形控制終端；
nCAN通訊網(wǎng)關；
n紅外控制器；
n通訊面板；
n以太網(wǎng)交換機。
展開 高壓電控總成概述
高壓電控總成內(nèi)部集成：
--雙向交流逆變式電機控制器（VTOG）；
--高壓配電和漏電傳感器；
--雙向車載充電器；
--DC-DC變換器
高壓電控總成主要功能：
1、控制高壓交/直流電雙向逆變，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)充、放電功能（VTOG、車載充電器）；
2、實現(xiàn)高壓直流電轉(zhuǎn)化低壓直流電為整車低壓電器系統(tǒng)供電（DC-DC）；
3、實現(xiàn)整車高壓回路配電功能以及高壓漏電檢測功能（高壓配電箱&漏電傳感器模塊）；
4、直流充電升壓功能；
5、另外還包括CAN通訊、故障處理記錄、在線CAN燒寫以及自檢等功能。
高壓電控總成內(nèi)部模塊布局
2. 高壓配電箱及漏電傳感器
高壓配電箱
高壓配電箱：結構組成：銅排連接片、接觸器、霍爾電流傳感器、預充電阻，動力電池包正、負極輸入；接觸器由電池管理器控制，控制充放電。
漏電傳感器
含有CAN通訊功能，秦EV車型通過監(jiān)測與動力電池輸出相連接的正母線與車身底盤之間的絕緣電阻判定高壓系統(tǒng)是否存在漏電，漏電傳感器將漏電數(shù)據(jù)信息通過CAN信號發(fā)送給電池管理器、VTOG,采取相應保護措施。
漏電數(shù)據(jù)判定
漏電傳感器電器原理圖
漏電傳感器針腳定義
3. 電機控制器VTOG
雙向交流逆變式電機控制器（VTOG）主要功能：
1、驅(qū)動控制（放電）：
采集油門、制動、檔位、旋變信號等控制電機正向、反向驅(qū)動，正、反轉(zhuǎn)發(fā)電功能；
具有高壓輸出電壓和電流控制限制功能，具有電壓跌落、過流、過溫、IPM過溫、IGBT過溫保護、功率限制、扭矩控制限制等功能。
同時具備電控系統(tǒng)防盜、能量回饋控制、主動泄放、被動泄放控制。
展開 比如1Mbps，信號隔離后的CAN通訊距離大約為25~30米（大部分的實際項目中都會對CAN通訊模塊電氣隔離，隔離器件會降低通訊距離）。波特率較低并且將終端匹配電阻增大，可遠距離通訊。比如5kbps、終端匹配電阻為390歐姆時，通訊距離可達10km！
圖12-1：波特率、終端匹配電阻和通訊距離關系圖
13. 信號延遲與通訊距離
高波特率情況下，制約CAN通訊距離的，是信號延遲。信號經(jīng)過隔離光耦、傳輸電纜、ESD器件時，都會引起信號延遲。如果CAN的重同步也不足以彌補這個延遲，就會導致采樣錯誤，最終CRC校驗錯誤。
圖12-1給出了截面積為1.5mm2傳輸電纜，在不同波特率和終端匹配電阻下的最大通訊距離。其中當波特率為1Mbps時，通訊距離大約為30米。30米的通訊電纜，其傳輸損耗可以忽略不計，此時影響通訊距離的主要是信號延遲。
通常，傳輸電纜延時為5ns/m、高速光耦延時可達25ns、磁耦合隔離器件延遲3~5ns。在CAN通訊系統(tǒng)中，一個優(yōu)良的延遲標準是：
其中：
t l_MAX：最大延遲時間
tBIT：位時間
以1Mbps為例，其位時間為1us，則tl_MAX < 0.245 × tBIT = 0.245 × 1us = 245ns。信號在1.5mm2傳輸電纜上傳輸49米就能達到這個延遲時間，另外再加上信號上升/下降沿時間以及隔離器件、ESD器件、PCB走線延時，實際項目中，1Mbps波特率在1.5mm2傳輸電纜上只能傳輸30米。
這也是為什么RS485波特率可以達到10Mbps甚至50Mbps，而CAN標準最大速率只有1Mbps的原因。
表13-1給出了判定延遲的參考標準，在實際項目中，推薦信號延遲處于良好一欄標準。
表13-1：最大延遲參考標準
14.
展開 波特率、終端匹配電阻與通訊距離
上文第11節(jié)講述了傳輸線截面積與通訊距離的關系，本小節(jié)將保持傳輸線截面積不變，查看其它參數(shù)對通訊距離的影響。以截面積為1.5 mm2屏蔽雙絞線為例，其波特率、終端匹配電阻與通訊距離的關系如圖12-1所示。其中，當波特率較高，通訊距離有限。比如1Mbps，信號隔離后的CAN通訊距離大約為25~30米（大部分的實際項目中都會對CAN通訊模塊電氣隔離，隔離器件會降低通訊距離）。波特率較低并且將終端匹配電阻增大，可遠距離通訊。比如5kbps、終端匹配電阻為390歐姆時，通訊距離可達10km！
圖12-1：波特率、終端匹配電阻和通訊距離關系圖
13. 信號延遲與通訊距離
高波特率情況下，制約CAN通訊距離的，是信號延遲。信號經(jīng)過隔離光耦、傳輸電纜、ESD器件時，都會引起信號延遲。如果CAN的重同步也不足以彌補這個延遲，就會導致采樣錯誤，最終CRC校驗錯誤。
圖12-1給出了截面積為1.5mm2傳輸電纜，在不同波特率和終端匹配電阻下的最大通訊距離。其中當波特率為1Mbps時，通訊距離大約為30米。30米的通訊電纜，其傳輸損耗可以忽略不計，此時影響通訊距離的主要是信號延遲。
通常，傳輸電纜延時為5ns/m、高速光耦延時可達25ns、磁耦合隔離器件延遲3~5ns。在CAN通訊系統(tǒng)中，一個優(yōu)良的延遲標準是：
其中：
tl_MAX：最大延遲時間
tBIT：位時間
以1Mbps為例，其位時間為1us，則tl_MAX < 0.245 × tBIT = 0.245 × 1us = 245ns。
展開 
CAN通訊的最新內(nèi)容
智能電控座椅專項測試：覆蓋機電一體化全場景
智能座椅集成電機、傳感器、ECU、CAN 總線通訊，測試維度從機械延伸到電控。沃華慧通座椅調(diào)節(jié)耐久與防夾測試臺，支持多電機聯(lián)動控制，可完成上萬次全行程角度調(diào)節(jié)、前后滑動、腰部支撐往復疲勞測試，精準考核電機壽命、齒輪磨損與電控失靈概率。
：CAN2.0B</p></li>
<li style="clear: both;"><p style="margin-top: 5px; margin-bottom: 15px; line-height: 1.6em;">整車質(zhì)量：125kg</p></li>
<li style="clear: both;"><p style="margin-top: 5px; margin-bottom
VCU根據(jù)加速踏板位置、制動踏板狀態(tài)、檔位信號以及各系統(tǒng)的扭矩限制信號，計算出電機扭矩命令請求信號，并通過CAN通訊發(fā)送給電機控制器（MCU），MCU根據(jù)這些指令精確控制電機的運行。</p><p>在行車狀態(tài)下，VCU通過目標扭矩控制MCU驅(qū)動車輛。當VCU同時檢測到加速踏板和制動踏板信號時，制動功能優(yōu)先，VCU僅響應制動請求。
安裝位置：均勻安裝在儲能艙頂部，以CAN總線通訊方式連接至艙內(nèi)的火災報警控制器。
緊急啟停按鈕：具有現(xiàn)場緊急啟動或停止現(xiàn)場設備的功能，同時也能夠方便的實現(xiàn)在現(xiàn)場將氣體滅火系統(tǒng)的控制模式由自動控制轉(zhuǎn)換為手動控制。 安裝位置：儲能艙外部艙門處。
邏輯拓展模塊：以CAN總線通信的方式對外拓展火災報警控制器的輸入與輸出，可執(zhí)行報警控制器的命令對外輸入/輸出信號。
主流方案是域控制器使用SOC+MCU方案，因為SOC往往是基于GPU/TPU架構，比如華為自研的達芬奇架構，這類芯片擅長做大規(guī)模低精度的浮點型運行，作為感知主處理芯片（處理前視、側視、環(huán)視攝像頭、高精地圖信息），而MCU處理毫米波信息、超聲波雷達信息，同時MCU作為和整車底盤CAN通訊接口；此外，緊急工況下，MCU可以靠毫米波雷達實現(xiàn)AEB功能。
目前常用的DoIP診斷連接方式分為兩種：其一，是以太網(wǎng)線纜直連形式：在整車情況下，制作OBD-Ethernet線纜直連；其二，是兼容CAN/CAN FD通訊，并滿足生產(chǎn)和售后需求，通過使用診斷VCI集成以太網(wǎng)激活功能，實現(xiàn)DoIP通訊。數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建完成后，使用相關診斷工具，即可實現(xiàn)車輛刷寫過程。
另外還有娛樂系統(tǒng)的Info CAN，Tbox車輛通訊出口的Diag CAN診斷CAN。除此之外電子架構會根據(jù)車型實際ECU進行自定義的網(wǎng)絡域劃分，在新研發(fā)的新能源車型中，CAN網(wǎng)絡域的個數(shù)可以到達15個。
二、阻抗匹配與反射理論的運用
1 CAN總線為何要加終端電阻，又為何是120Ω
按照ISO11898規(guī)范，為了增強CAN-bus 通訊的可靠性，CAN-bus 總線網(wǎng)絡的兩個端點通常要加入終端匹配電阻（120Ω）。
1.1 終端電阻的含義
終端電阻，是一種電子信息在傳輸過程中遇到的阻礙。
在最小系統(tǒng)以外，一般還配備數(shù)字信號處理電路，模擬信號處理電路，頻率信號處理電路，通訊接口電路（包括CAN通訊接口和RS232通訊接口）。如下圖4-3所示：
開關信號包括：鑰匙信號、檔位信號、充電開關、制動信號等；
模擬信號包括：加速踏板信號、制動踏板信號、電池電壓信號等；
頻率信號包括：比如車速傳感器的電磁信號，等等。
輸出信號一般用于控制接觸器等部件。
通過CAN總線、通訊面板和紅外控制器，即可形成一個獨立的空調(diào)控制系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，住戶可以通過操作通訊面板發(fā)送指令到紅外控制器，實現(xiàn)對空調(diào)設備的控制。
通過將以上空調(diào)控制系統(tǒng)接入CAN通訊網(wǎng)關，即可實現(xiàn)以太網(wǎng)圖形控制終端和CAN總線設備之間的互聯(lián)，CAN通訊網(wǎng)關可將CAN總線上的數(shù)據(jù)廣播到已在網(wǎng)關中注冊的以太網(wǎng)設備上，從而實現(xiàn)了在圖形控制終端上對空調(diào)的集中控制和遠程控制。
