CAN总线基础(一)——CAN总线概述

时间:2024-04-10 07:34:07

       由于现代化汽车内部的控制器、传感器和执行器的数量不断增加,导致了车内线束增多;并且车内各控制器之间组成的网络需要相互通信,使得CAN控制器局域网应用而生。

      控制器局域网CAN(Controller Area Network)是由德国Bosch公司为汽车应用而开发的多主机、异步传输局部网络,用于汽车的监测和控制。德国Bosch公司开发CAN总线的最初目的是解决汽车上数量众多的电子设备之间的通信问题以及减少电子设备之间数量繁多的信号线束,于是设计了一个单一的网络总线,使得所有的外围电子控制单元可以挂接在该总线上。

      CAN总线具有以下主要特性:成本低廉、数据传输距离远(最长达10KM)、数据传输速率高(最高达1Mbps)、无破坏性的基于优先权的逐位仲裁、借助验收滤波器的多地址帧传递、远程数据请求、可靠的错误检测和出错处理功能、发送的信息遭到破坏后可自动重发、暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离、脱离总线的节点不影响总线的正常工作等。

  车内典型的CAN总线拓扑结构如下:

CAN总线基础(一)——CAN总线概述

       CAN总线是唯一成为国际标准的现场总线,其底层标准遵循Bosch公司制定的CAN2.0A/B规范(其中CAN2.0A支持CAN标准报文格式,CAN2.0B支持CAN标准报文格式和扩展报文格式)和ISO11989国际标准。CAN总线的高层协议有CANopen、DeviceNet、J1939、SDS等。

       根据ISO/OSI网络模型,可将CAN总线模型结构按如下结构划分:

CAN总线基础(一)——CAN总线概述

       另外CAN总线的底层标准与CAN实现的关系如下:

CAN总线基础(一)——CAN总线概述

       由于CAN总线只规定了物理层和数据链路层。其中物理层中PLS规定物理层信号(主要负责位编码、位时序和同步方式),PMA规定物理介质连接,MDI规定介质相关接口;数据链路层中逻辑链路子层LLC负责接收滤波、超载通知、恢复管理,介质访问控制子层MAC负责数据包装/解包、帧编码、介质访问管理、错误检测、出错标定、应答、串并转换。

       之后的章节对CAN总线的介绍将按照OSI参考模型对CAN总线进行详细的分层介绍。(原创内容转载请注说明