1.控制器局域網CAN-BUS
1,CAN-BUS的起源
控制器局域網(controllerareanetwork 簡稱CAN)最初是德國Bosch公司於1983年為汽車應用而開發的,一種能有效支持分佈式控制和實時控制的串行通訊網絡,屬於現場總線(FieldBus)的范疇。1993年11月,ISO正式頒佈瞭控制器局域網CAN國際標準(ISO11898),為控制器局域網標準化、規范化推廣鋪平瞭道路。目前它已經成為國際上應用最廣泛的開放式現場總線之一。
2,CAN-BUS的原理
CAN(Controller Area Network)即控制器局域網絡。是應用在現場、在微機化測量設備之間實現雙向串行多節點數字通訊系統,是一種開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。 CAN協議建立在ISO/OSI模型之上,其模型結構有三層。協議分為Can2.0A, CAN2.0B,CANopen幾種。
CAN-BUS即CAN總線技術,全稱為ldquo;控制器局域網總線技術(ControllerAreaNetwork-BUS)rdquo;。CAN總線的通訊介質可采用雙絞線,同軸電纜和光導纖維。通訊距離與波持率有關,最大通訊距離可達10km,最大通訊波持率可達1Mdps。CAN總線仲裁采用11位標識和非破壞性位仲裁總線結構機制,可以確定數據塊的優先級,保證在網絡節點沖突時最高優先級節點不需要沖突等待。CAN總線采用瞭多主競爭式總線結構,具有多主站運行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點。CAN總線上任意節點可在任意時刻主動地向網絡上其它節點發送信息而不分主次,因此可在各節點之間實現自由通信。CAN總線協議已被國際標準化組織認證,技術比較成熟,控制的?片已經商品化,性價比高,特別適用於分佈式測控系統之間的數據通訊。
3,CAN-BUS的發展
Can-Bus總線技術最早被用於飛機、坦克等武器電子系統的通訊聯絡上。將這種技術用於民用汽車最早起源於歐洲,在汽車上這種總線網絡用於車上各種傳感器數據的傳遞。
隨著CAN-BUS的不斷完善和發展,作為一種技術先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網絡通訊控制方式,CAN-BUS 不再僅僅局限於汽車電子領域,還被廣泛應用到其它各個自動化控制系統中。在歐洲、美洲,亞洲CAN-bus總線技術在工程機械領域都已經普遍應用,國際上一些著名的工程機械大公司如CAT、VOLVO、利勃海爾等都在自己的產品上廣泛采用CAN-bus總線技術,大大提高瞭整機的可靠性、可檢測和可維修性,同時提高瞭智能化水平。在國內,CAN-bus總線控制系統也開始在汽車的控制系統中廣泛應用,在工程機械行業(如自動控制、智能大廈、電力系統、安防監控等領域)中也正在逐步推廣應用。
4,CAN-BUS的應用
目前CAN-BUS總線在車上的應用越來越普及,不僅僅局限於高檔車(比如波羅、寶來、帕薩特),中檔車(如上海大眾的途安)也越來越多的配備瞭CAN-BUS總線。
汽車上的CAN-BUS總線一般有三種:高速的動力驅動系統(速率可達到500kb/s以上)主要連接對象包括發動機ECU、ABSECU、SRSECU、組合儀表等;低速的CAN總線則用於車身舒適系統(速率100kb/s),連接對象有集控鎖、電動門窗、後視鏡、廂內照明燈等;另外可能還會有用於衛星導航的智能通訊系統。
通過遍佈車身的傳感器,汽車的各種行駛數據會被發送到ldquo;總線rdquo;上,這些數據不會指定唯一的接收者,凡是需要這些數據的接收端都可以從ldquo;總線rdquo;上讀取需要的信息。Can總線的傳輸數據非常快,可以達到每秒傳輸32bytes有效數據,這樣可以有效保證數據的實效性和準確性。傳統的轎車在機艙和車身內需要埋設大量線束以傳遞傳感器采集的信號,而Can-Bus總線技術的應用可以大量減少車體內線束的數量,綜合瞭發動機、變速箱、安全氣囊、組合儀表、ABS和舒適電腦診斷系統。通過控制器區域網絡,使汽車的各個系統協調運作,信息共享,保證車輛行駛更安全、舒適和可靠。