CAN總線的技術規范與控制器類型
加入技術交流群
為了讓汽車更安全、更有效率、更可靠和更容易操控，一臺車體中采用的電子控制單元已越來越多。在這種情況下，各個單元間的通信通力也就越來越重要。傳統的配線方式已顯得過于復雜，而且會增加車體重量和配線成本。這時就出現了對先進車載總線技術的使用需求，以對復雜的電子控制單元及行車信息提供整合控制，進而實現線傳控制系統的理想境界。
在汽車中的電子化功能主要是要對車體中的各個零件及安全裝置進行控制，以及為駕駛提供行車或娛樂性的信息。不同的應用有不同的傳輸速率及控制機制的要求。目前業界常見或在發展中的幾項代表性的總線技術如圖1所示。
圖1 不同總線技術的速度及應用定位
CAN協議具有許多優勢，包括它能讓設計者很容易地為CAN系統新增或移除網絡中的節點，而且不會影響其他網絡。CAN系統中的分散性微控制器無需依賴中央的主控制器就能收發信號，從而讓信號的流量管理更有效率，也有助于減少內部線路的需求。
在CAN系統中，每個節點的地位是相同的，也就是說只要總線處于閑置狀態，每個控制器節點都可以傳送信號給任何其他的控制器。控制器所發出的每個信號都有自己的識別碼，因此各個節點會接收與自己相關的信號，并忽略不相關的信號。更重要的是，在此機制中，當任何控制器出現故障時，系統中的其他裝置仍然能夠正常運作，并能保持無障礙的通信能力。
在應用上，CAN協議通常是用來傳送信號以觸發某些事件，例如在急剎車時拉緊安全帶或傳送測量到的數據（如溫度值或壓力值），因此在它的定義中限定所傳送的信號不會大于8字節。它不會去中斷任何進行中的通信行為，但會為發出的信號設定優先權，以避免產生信號之間的沖突，并確保緊急的信號能夠被優先傳送。不僅如此，此協議還具備誤碼檢查的機制，讓整個通信過程更可靠。此傳輸規范具有很高的效能，在CAN系統中每秒可傳送7600個8字節信號或1800個觸發信息。
一般來說，CAN協議具有以下特性：
□ 信號的優先次序；
□ 對延遲時間的保證；
□ 配置上的彈性；
□ 提供具有時序同步性的多點傳輸接收功能；
□ 系統級的寬數據一致性；
□ 多主機架構；
□ 誤碼偵測和誤碼信息；
□ 當總線出現空檔時，會立即自動重傳損毀的信號；
□ 能分辨節點的暫時性錯誤和永久性錯誤，并自動地關掉確定失常的節點。
評論