CAN-bus現場總線在汽車中的應用

對于CAN在汽車上的應用，具有很多行業標準或者是國際標準，比如國際標準化組織（International Organization for Standardization）的ISO11992、ISO11783以及汽車工程協會（Society of Automotive Engineers ）的SAE J1939。CAN總線已經作為汽車的一種標準設備列入汽車的整體設計中。

對此，很多世界級的半導體廠商專門針對CAN總線在汽車上的應用，提出了自己的全套解決方案。下圖是PHILIPS半導體公司的汽車網絡解決方案。

通過上圖可以看到，藍色較粗線代表CAN總線，它連接了傳動裝置控制單元、燈控單元、門控單元、座椅控制單元以及儀表盤控制單元等等。紅色較細線代表LIN總線，由LIN總線構成的LIN網絡作為CAN網絡的輔助網絡，連接了車窗控制單元、雨刷控制單元、天窗控制單元等低速設備。

LIN網絡（Local Interconnect Network），由汽車廠商為汽車開發，作為CAN網絡的輔助網絡，目標應用在低端系統，不需要CAN的性能、帶寬以及復雜性。LIN的工作方式是一主多從，單線雙向低速傳送數據（最高20K位/秒），與CAN相比具有更低的成本，且基于UART接口，無需硬件協議控制器，使系統成本更低。

在未來的汽車中，由汽車廠商和半導體廠商共同組成的團體FlexRay Consortium，致力于發展更高速的、具有容錯性的、支持分布式控制系統的總線“X-by-Wire”，X-by-Wire的通信速率將達到10M。屆時，X-by-Wire將和CAN、LIN一起組成整個汽車的通信控制網絡。下圖為具備X-by-Wire的概念車型。

ECU中的CAN電路

- CAN控制器＋CAN收發器
- CAN控制器＋CAN收發器＋LIN收發器

下面的電路圖為在汽車電子ECU設計中推薦使用的電路圖。圖中，左邊的MCU部分（P87C52X2）可以根據應用場合的需要而選擇適應度更高的元器件。

建議：所有ECU的物理層電路應保護收發器電路。此外，節點設計時，優先考慮采用分離終端電路。將產品設計為分離終端的形式，這樣，在汽車原型或ECU EMC的評估過程中，可以使CAN總線實現要求更高的抗干擾／幅射性能。只有當各個收發器都使用這種功能時，才要求“Split”管腳的電路。當然，在網絡中允許混合單終端和分離終端。

在ECU電路中，增加保護電路是必要的。另外，收發器板應盡可能放在接近PCB邊沿連接器的位置。邊沿連接器和收發器之間不允許有其他EC。CAN_H/L或Tx/Rx電路不應穿越總線或跳線。(end)