宝来总线原理.ppt

宝来CAN数据传输系统原理与故障诊断
2002年11月20日
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前言
在新型汽车上装用的电控系统越来越多，各电控系统之间需要用很多信号线连接，联线过多会带来弊端，对策是采用计算机网络方法。宝来（Bora）轿车融汇了许多高新技术，在动力传动系统和舒适系统中装用了两套CAN数据传输系统。
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1. CAN数据传输系统概述 为什么采用数据总线
我们知道，汽车每个电脑之间有许多信号需要传递，一个信号需要两条导线构成回路，虽然所有信号的对地端可以采用一条公共导线，但随着传递信号的增多会使两块电脑之间连接线的数量越来越多，这样会带来电控单元针脚数增多、线路制作复杂、故障率增加、维修困难。
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1．2 什么是数据总线
一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每台电控单元都引出两条线共同接在两个节点上，这两条导线就称作数据总线。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往，现在是这些人乘坐公共汽车，公共汽车可以运输大量乘客，故数据总线亦称BUS线。
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1．3 什么是CAN协议  电子计算机网络用电子语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言，这种语言称“协议”，汽车电脑网络常见的传输协议有数种。宝来车装用波许公司产品，数据总线采用CAN协议，这个协议是由福特、Internet、波许公司共同开发的高速汽车通信协议。CAN是Controller Area Network（控制单元区域网络）的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。
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1．4 CAN数据传输系统优点
数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是：
a、将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递；
b、电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间；
c 、如果系统需要增加新的功能，只需软件升级即可；
d、各电控单元对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码；
e、CAN数据总线符合国际标准，便于一辆车上不同厂家生产的电控单元进行数据交换。
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2 CAN数据传输系统构成及工作原理
CAN数据传输系统构成
CAN数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN控制器，一个CAN收发器；每块电脑外部连接了两条CAN数据总线。在系统中作为终端的两块电脑，其内部装有一个数据传递终端，有时数据传递终端也可以安装在电脑外部。
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各部件功能
a. CAN控制器 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控制器也接收收发器收到的数据，处理数据并传给微处理器。
b. CAN收发器 是一个发送器和接收器的组合，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，它接收总线数据，并将数据传到CAN控制器。
c. 数据传递终端 实际是一个电阻器，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。
d. CAN数据总线 用以传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-high）和低位（CAN-low）数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收后进行计算。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，CAN总线采用两条线缠绕在一起，见图2。两条线上的电位总是不等的，如果一条线的电压是5V，另一条线的电压就是0V，两条线的电压之和总等于5V，可以看成两条线朝一个方向合起来流过一个稳定的直流电流。通过该种办法CAN总线得到类似屏蔽护套线的保护作用，免遭外界电磁场干扰，CAN总线向外辐射也保持中性，即没有电磁场辐射。
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