大众POLO车载网络系统的原理与检修.doc

大众POLO车载网络系统的原理与检修
发布时间:2007-11-27 09:53:17  
随着汽车技术日新月异的发展,以及电子技术和控制技术在汽车上的大量应用,汽车上采用的电子控制模块越来越多。由原来的几块发展到现在的几十块,显然传统的数据传输方式已不能满足模块间数据传输的要求。新型汽车的控制系统中采用了一种新型的数据传输网络,英文缩写为 CAN(Controller work ),其目的是使汽车控制系统的数据传输实现高速化,并使汽车控制系统简单化。新型大众POLO乘用车即采用了这种局城网络控制系统。
一、CAN数据传输系统的组成与工作原理
 
CAN数据传输系统将传统的多线传输系统改变为双线(总线) 传输系统(如图1所示)。这样一辆汽车不论有多少控制模块,也不管其信息容量有多大,每个控制模块都只需引出两条线接在两个节点上,这两条导线称为数据总线。数据总线好比一条信息高速公路,信息通过在高速公路上行驶的BUS来传递,所以CAN数据传输系统又称为CAN-BUS。


 
CAN数据传输系统中的每个控制单元内部都含有一个CAN控制器和一个CAN收发器。每个控制单元之间都通过两条数据总线连接。在数据总线两端都装有数据传输终端。由此不难看出,CAN数据传输系统由以下四部分组成: 
⑴CAN控制器
 
CAN控制器的作用是接收控制单元中微处理器发出的数据,处理数据并传给CAN收发器。同时,CAN控制器也接收CAN收发器收到的数据,处理数据并传给微处理器。
⑵CAN收发器
 
CAN收发器是一个发送器和接收器的结合,它将CAN控制器提供的数据转化为电信号并通过数据总线发送出去;同时,它也接收CAN总线数据,并将数据传输给CAN控制器。
⑶数据传输终端
 
数据传输终端实际上是一个电阻器,其作用是保护数据,避免数据传输到终端被反射回来而产生反射波。
⑷CAN数据总线
 
CAN数据总线是传输数据的双向数据线,分为高位数据线和低位数据线。为了防止外界电磁波干扰和向外幅射,CAN数据总线通常缠绕在一起。这两条线上的电位和是恒定的,如果一条线上的电压是5V,则另一条线上的电压为0。

 
控制单元向CAN控制器提供需要发送的数据,这种数据由二进制数构成,即“0”或“1”,“1”表示电路接通,“0”则表示断开。也就是说1位数字可表示2种状态,2位数则可表示4种状态;3位数可表示8种状态,依此类推,最大的数据是64位,它可表示的信息量为2的64次方, 乘以10的19次方。用数字表达温度信息的实例见表1。
为了避免多个信息在传递时发生冲突,CAN数据总线在同一时刻只允许传递一个数据。数据传递的先后顺序是按数据的优先级别来确定的,具有更高优先级别的数据首先发送,而数据的优先级别是由二进制的11位数值来表示。当多个控制单元同时发送数据时,在数据传输线上由左到右对表示优先级别的11位数字,进行逐一的比较。如果一个控制单元发送了一个低电位(用“1”表示)而检测到一个即将接收的高电位(用“0”表示),那么,该控制单元就停止发送而转变为接收状态;如果一个控制单元向外发送高电位(用“0”表示),而同时,另一个控制单元向外发送低电位(用“1