1 低速CAN-BUS的数据传递 - 烟台汽车工程职业学院.PPT

项目五：CAN-BUS网络故障检修 项目目标 项目任务 任务一 高速CAN-BUS检修 任务目标： 1.知道CAN-BUS总线系统的分类、组成、应用状况和在系统控制功能中起到的作用 2.熟知CAN-BUS总线系统的数据通信原理和数据结构 3.掌握CAN-BUS总线系统的故障特点和故障类型 4.能用故障诊断仪对系统进行读故障码、数据流、动作测试 5.能用万用表对高速CAN-BUS数据总线进行测量并进行分析 6.能用示波器测量高速CAN-BUS总线数据波形并进行分析 7.能排除高速CAN-BUS网络的故障，恢复正常功能 任务内容 CAN数据总线系统的分类 CAN数据总线组成结构 CAN数据传输 CAN数据帧 CAN-BUS故障检修 宝来动力总线 1. CAN数据总线系统的分类 CAN-BUS目前的ISO标准有两种，分别是ISO 11898通讯速率为125 kb / s～1 Mb / s是CAN高速通讯标准, ISO 11519-2是通讯速率最高可达125 kb / s的CAN低速通讯标准。这两种标准的通信数据格式是一样，不同处在于通迅速率和外在其故障保护上，高速CAN的两条网线只要其中一条网线出现断路或短路，则整个网络失效。而低速CAN的两条网线出现同样的问题时，还可用剩下的另一条完好网线进行数据传递（即单线功能）。 高速CAN-BUS主要应用在一些要求高实时性的系统中，如驱动系统，电子制动系统等。 低速CAN-BUS主要应用在一些对实时性要求不高的系统中，如舒适系统，灯光系统等。 2. CAN数据总线组成结构 CAN数据总线中，每个连接在CAN总线上的节点内部都安装了一个CAN控制器、一个CAN收发器、2条数据传递线形成总线链路和数据传输终端共同组成。 1) CAN控制器 CAN控制器是用来接收在控制单元微处理器中的数据，处理数据并传送给CAN收发器；同时也接受CAN收发器的数据，处理数据并传送给微处理器。控制功能包含数据发送时间控制、数据接收控制、数据格式转换等。 2) CAN收发器 每个节点内都有两个CAN收发器分别负责CAN高位线和CAN低位线的数据传送。CAN收发器是一个发送器和一个接收器的组合, 它将CAN控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线发送出去；同时, 它也接收总线上的电信号, 并转化成数据传给CAN控制器。 3) 数据传递终端 实际是一个电阻器, 作用是避免数据传输终了反射回来, 产生反射波使数据遭到破坏。 在高速CAN-BUS中，只有两个数据传递终端，它装在CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）数据线之间，总电阻为50Ω~70Ω，将点火开关断开后，可以用万用表测量CAN高位线和CAN低位线之间的电阻值。 4) CAN数据总线 CAN数据总线用以传输数据的双向数据线分为CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）数据线。 为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起，两条线上的电位是相反的。 3. CAN数据传输 1) CAN数据传输特点 CAN-BUS为多主方式工作，总线上的任一个节点均可以在网络空闲的任意时刻，主动向网络上的其它节点发送信息，所有节点不分主次，通信方式灵活。 CAN-BUS网络上的各个节点信息分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求，高优先级的信息优先传递。 CAN-BUS采用非破坏性的仲裁机制，当出现两个节点同时向总线发送数据时，优先级低的节点会主动退出发送转为接收，优先级高的节点会继续发送数据不受影响，有效避免了总线冲突，提高信息传输效率。如安全方面的信息比舒适方面的信息优先。 CAN-BUS信息传输采用广播模式，即一个节点发送，所有连接在总线上的节点都可接收。 当某一个CAN-BUS节点出现严重错误时，具有自动关闭功能，使其它节点不受影响。 CAN采用NRZ（非归零制编码方式）编码，直接通信距离最远可达10KM（通信位速率5Kbit/s），通信位速率最高可达1Mbit/s（此时通信距离最长为40M）。 2) CAN数据传递过程 提供数据：控制单元向CAN控制器提供需要发送的数据。 发送数据：CAN收发器接收由CAN控制器传来的数据，转为电信号并发送。 接收数据：CAN系统中，所有控制单元转为接收器。 检查数据：控制单元检查判断所接收的数据是否所需要的数据。 接受数据：如接收的数据需要，它将被接受并进行处理，否则忽略。 3) 数据传递原理 (1)电信号的传送 在CAN-BUS中的每个节点，其内部进行运算的二进制信号（又叫逻辑信号）的电平都是很小的，并不足以通过双绞线进行长距离的传送（铜线上有电阻值，距离越长阻值越大，幅度不够的信号无法传输）。要实现数据的顺利传递，那么必须将数据进行升压，即将二进制逻辑信号转化为电信号。 如果总线上