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CAN知识点总结(一)

CAN知识点总结(一)

作者: 波洛的汽车电子世界 | 来源:发表于2020-05-10 01:54 被阅读0次

    Vector的官网上有一些免费的学习材料。例如CAN,Ethernet,Autosar等等。公司这周有CANoe的培训,在培训之前,需要自己先看材料,掌握CAN的基本知识。这里总结一下CAN的知识点。

    控制器局域网CAN(Controller Area Network)是一种串行通信技术,在汽车电子的控制器中用于数据交换。

    CAN网络由CAN节点CAN总线组成。

    数据传输过程:CAN控制器将数据(二进制编码0和1)发送到CAN收发器。然后收发器把这个数据转化为差分信号,通过高速CAN和低速CAN传输到CAN网络。

    CAN网络的4个边界条件:

    • 最大数据速率为1 Mbit / s。

    • 允许的最大网络扩展范围约为40米。

    • CAN节点的最大数量为32。

    • 在CAN网络的末端,总线端接电阻有助于避免补偿过程(反射)。

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    CAN节点是指参与CAN通信的设备,包括CAN控制器CAN收发器(CAN-Transceiver)和微控制器(Microcontroller,主机)。

    • CAN控制器提供了CAN协议规定的通信功能,从而尽可能减轻了主机的负担。在CAN网络中,CAN节点要发送和接收的CAN消息频率不同。这导致了两种基本的CAN控制器架构:具有和不具有对象存储的CAN控制器。

    • CAN收发器将CAN控制器连接到物理传输介质(CAN总线)。

    CAN总线是指信号的物理传输介质。由于出于电磁兼容性的原因,CAN网络中的物理信号传输是对称的,CAN网络中的物理信号传输基于电压差的传输(差分信号传输)。因此,可以有效地消除由电动机,点火系统和开关触点引起的干扰电压。因此,传输介质(CAN总线)由两条线路组成:高速CAN****和低速CAN

    CAN总线遵循如下逻辑:

    • CAN网络中的物理信号传输基于电压差的传输(差分信号传输)。高速CAN和低速CAN的电压差大于0.9V时为显性电平,对应逻辑“0”小于0.5V为隐性电平,对应逻辑“1”。

    • CAN网络基于“线与”逻辑。显性总线电平会覆盖隐性总线电平。如果不同的CAN节点同时发送显性电平和隐性电平,那么CAN总线会处于显性电平的逻辑“0”。隐性电平的逻辑“1”仅在所有CAN节点隐性传输时才发生。

    下面是更详细的CAN总线电平判断方法

    • CAN网络中的物理信号传输基于差分信号传输。差分电压取决于所使用的总线耦合。CAN高速总线耦合(ISO 11898-2)和CAN低速总线耦合(ISO 11898-3)之间有区别。

    • 如下图,ISO 11898-2为逻辑1分配了0伏的典型差分电压。逻辑0被分配一个典型的2伏差分电压。CAN高速收发器将超过0.9伏的差分电压发送为显性电平。 image
    • 如下图,低于0.5伏时,差分电压被称为隐性电平。ISO 11898-3为逻辑1分配了-5伏的差分电压,为逻辑0分配了2.2伏的差分电压。

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    CAN标准ISO11898

    这个图阐述了用于数据通信的ISO/OSI参考模型,CAN标准和实际应用三者之间的关系。

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    • CAN协议(CAN-Protokoll ):ISO 11898-1描述了CAN协议。CAN协议覆盖数据链路层和物理层。

    • CAN 网络控制器(CAN Controller ):CAN协议用硬件来实现,这些硬件就叫做网络控制器。

    • 高速CAN和低速CAN:ISO 11898-2和ISO 11898-3 描述了两个不同的CAN物理层:CAN高速物理层和CAN低速物理层。它们的主要区别在于电压定义和数据传输速率。

    • Datenraten数据速率:ISO 11898-3允许数据速率高达125 kbps,它主要用于汽车的驾驶舱。ISO 11898-2允许的数据速率高达1 Mbit/s,它主要用于汽车的驱动器和底盘区域 。

    • Ereignisgesteuerte Kommunikation 事件驱动:ISO 11898-1定义了事件驱动的通信。事件是指某个对象发出的消息,事件驱动是指由消息驱动行为的过程。

    来源:所有图均来源于Vector官网 https://elearning.vector.com/

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