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CAN总线隔离收发模块在汽车中的应用

发布时间:2020-08-03 发布时间:
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一、引言

为了满足汽车的安全性、乘坐的舒适性以及驾驶的便捷和人性化,尤其是低排放和低油耗等要求,越来越多的电子传感、检测、控制技术应用于汽车行业中,如何高效处理这些电子设备的数据之间的交换与通讯以及减少通讯过程中的线速进而减小整车质量与布线难度,成为汽车电子行业的瓶颈。CAN总线在汽车电子行业的应用,标志着该行业向着网络化的方向发展。

20世纪80年代德国Bosch公司开发CAN总线,CAN总线即控制区局域网络其英文名为ControllerAreaNetwork,主要应用于汽车的监控与控制设计。具有以下特性:

低成本的现场总线,只需要一条双绞线,可减少现场布线成本与难度;

极高的总线利用率,多组工作方式;

很远的数据传输距离(长达10km);

高速的数据传输速率(高达1Mbps),数据交换及时;

可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文,减少总线通讯时间;

可靠的错误处理和检错机制,保证通讯质量可靠;

发送的信息遭到破坏后,可自动重发;

节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能,防止总线崩溃;

报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息;

由于CAN总线具有高效可靠性,一经产生便得到了广泛应用。目前具有多种基于CAN总线的协议产生,如SAEJ1939、SAE2248等。CAN总线的应用实现了电动汽车内部的数据的统一管理与数据共享,满足了汽车电子控制器方面的网络化发展需求。

二、汽车电子控制系统构成

现代汽车主要的ECU单元如图1所示,整车的通讯单元主要由两条总线构成:高速总线、低速总线。高速CAN总线主要是用于驱动系统和安全系统两部分,通讯速率一般高达500kb/s,面对的主要是实时性要求

图1.汽车电子控制单元结构图

较高的控制单元,如发动机控制系统、发电机控制系统、ABS防爆系统等汽车安全性能系统。低速CAN总线主要用于舒适系统和车身系统等部分,通讯的速率比较低,只有100kb/s,面对的主要是实时性要求不高的控制单元,如车门防盗、灯光控制系统、娱乐系统等汽车车身控制系统。对于一些高级轿车,甚至有专门的低速语音娱乐总线,用以提高坐车的舒适度。



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