理论教育 CAN总线:汽车车载网络技术详解

CAN总线:汽车车载网络技术详解

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:舒适/信息CAN总线的特点是:控制单元内的负载电阻不是作用于CAN-High导线和CAN-Low导线之间,而是连接在每根导线对地或对+5V电源之间。另外舒适/信息CAN总线还放弃了共同的中压,在隐性状态(静电平)时,CAN-High信号为0V,在显性状态时≥3.6V。在单线工作模式下,只使用完好的CAN导线中的信号,这样就使得舒适/信息CAN总线仍可工作。舒适/信息CAN总线处于单线工作模式下的实测电压波形如图2-40所示。

CAN总线:汽车车载网络技术详解

1.舒适/信息CAN总线的特点

舒适/信息CAN总线用于将舒适CAN总线和信息CAN总线所控制的控制单元(如全自动空调/空调控制单元、车门控制单元、舒适控制单元、收音机和导航显示控制单元等)连成网络。

与所有CAN总线系统一样,舒适/信息CAN总线也是双线式数据总线,其数据传输速率为100kbit/s,所以也称为低速CAN总线。

控制单元通过舒适/信息CAN总线的CAN-High导线和CAN-Low导线来进行数据交换,如车门打开/关闭、车内灯点亮/熄灭、车辆导航系统(GPS)等。由于使用同样的脉冲频率,所以舒适CAN总线和信息CAN总线可以共同使用同一组导线,当然前提条件是相应的汽车上装备了这两种数据总线。

舒适/信息CAN总线的特点是:控制单元内的负载电阻不是作用于CAN-High导线和CAN-Low导线之间,而是连接在每根导线对地或对+5V电源之间。如果蓄电池电压被切断,那么电阻也就没有了,这时用欧姆表无法测出电阻。

2.舒适/信息CAN导线上的电压变化

为了使低速CAN总线抗干扰性强且电流消耗低,与动力CAN数据总线相比做了一些改动。

首先,由于使用了单独的驱动器(功率放大器),这两个CAN信号就不再有彼此依赖的关系了。与动力CAN数据总线不同,舒适/信息CAN总线的CAN-High线和CAN-Low线不是通过电阻相连的,也就是说,CAN-High线和CAN-Low线不再彼此相互影响,而是彼此独立作为电压源来工作的。

另外舒适/信息CAN总线还放弃了共同的中压,在隐性状态(静电平)时,CAN-High信号为0V,在显性状态时≥3.6V。对于CAN-Low信号来说,隐性电平为5V,显性电平≤1.4V,如图2-37所示。

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图2-37 舒适/信息CAN总线的理论电压

在差动信号放大器内相减后,隐性电平为-5V,显性电平为2.2V,那么隐性电平和显性电平之间的电压变化(电压提升)就提高到≥7.2V。

为清楚起见,CAN-High信号和CAN-Low信号彼此分开了,从图2-37中所示的不同的零点即可看出这一点。(www.daowen.com)

从图2-38中可清楚地看出,CAN-High信号和CAN-Low信号的静电平是不同的。还可看出,与驱动CAN总线相比,舒适/信息CAN总线的电压提升增大了(达到7.2V)。

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图2-38 舒适/信息CAN总线的实测电压波形

3.舒适/信息CAN总线的CAN收发器

舒适/信息CAN总线收发器的结构如图2-39所示,其工作原理与动力CAN数据总线收发器基本是一样的,只是输出的电压电平和出现故障时切换到CAN-High线或CAN-Low线(单线工作模式)的方法不同。另外,CAN-High线和CAN-Low线之间的短路会被识别出来,并且在出现故障时会关闭CAN-Low驱动器,在这种情况下,CAN-High和CAN-Low信号是相同的。

CAN-High线和CAN-Low线上的数据传递由安装在收发器内的故障逻辑电路监控,故障逻辑电路检验两条CAN导线上的信号,如果出现故障,如某条CAN导线断路,那么故障逻辑电路会识别出该故障,从而使用完好的另一条导线(单线工作模式)。在正常的工作模式下,使用的是CAN-High“减去”CAN-Low所得的信号(差动数据传递),这样就可将干扰对舒适/信息CAN数据总线的两条导线的影响降至最低(与动力CAN数据总线一样)。

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图2-39 舒适/信息CAN总线收发器的结构

4.单线工作模式下的舒适/信息CAN总线

如果因断路、短路或与蓄电池电压相连而导致两条CAN导线中的一条不工作了,那么就会切换到单线工作模式。在单线工作模式下,只使用完好的CAN导线中的信号,这样就使得舒适/信息CAN总线仍可工作。同时,控制单元记录一个故障信息:系统工作在单线模式。舒适/信息CAN总线处于单线工作模式下的实测电压波形如图2-40所示。

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图2-40 舒适/信息CAN总线处于单线工作模式下的实测电压波形

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