can总线入门教程.pdf
∈ NESAS 入门书 瑞萨电子 Www.renesaS.com n∈N∈sAs 应用手册 入门书 概要 本资料是丽向总线初学者的入门书。对是什么、的特征、标准规格下的位置分布等、 的概婆及的协议进行了说明。 使用注意事项 本资料对博世( )公司所提出的概要及协议进行了归纳,可作为实际应用中的参考资料。对于 兵有功能的产品不承担任何责任。 目录 概要 使用注意事项 是什么? 的应用示例 总线拓扑图 的特点 错误 错误状态的种类 错误计数值 协议的基本概念 协议及标准规格 标准化的协议 和 的不同点 和标准规格 协议 帧的种类 数据帧 遥控帧 错误帧 过载帧 帧间隔 优先级的决定 位填充 错误的种类 错误帧的输出 位时序 取得同步的方法 硬件同步 再同步 调整同步的规则 n∈N∈sAs 应用手册 是什么? 是 的缩写(以下称为),是国际标准化的串行通信协议 在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统 被开发了出来。巾于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,巾多条总线构成的情况很 多,线束的数量也随之增加。为适应“诚少线束的数量”、“通过多个,进行大量数据的高速通信”的需 要 牛德国电气商博世公司开发出面向汽车的通信协议。此后, 通过 及 行了标准化,现在在欢洲已是汽车网络的标准协议。 现在,的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。 图是车载网终的构想示意图。等通信协议的开发,使多种通过网关进行数据交换得以实现。 马达马达。。马达 开关开关。 乘客检测 空调子网 车门 雷达 且且且 子网 白线检测 饮表级遥7 车身部 自逗应 引爆管 巡航 前大灯窗电动组合灯 网关 囊控制 发动机 胎压 部 信息部 视频父通信电子防 发动机转向 碟盒 音 制动子网 息导航盗系统 动底盘部 故障诊断部 (规格) 诊断工具 图车载网络构想 注】 国际标准化组织 为戴姆勒克莱斯勒公司注册商标。 ∈ NESAC 应用手册 的应用示例 图为的应用示例 图 的应用示例 ∈ NESAC 应用手册 总线拓扑图 控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平,者必居其一。发 送方通过使总线电平发生变化,将消息发送给接收方。 图是的连接小意图 收发器 收发器 连接图 n∈N∈sAs 应用手册 的特点 协议只有以下特点 多主控制 在总线空闲吋,所有的单元都可开始发送消息(多主控制) 最先访问总线的单元可获得发送权( 方式)。 多个单元同时开始发送时,发送高优先级消息的单元可获得发送权。 消息的发送 在协议中,所有的消息都以固定的柊式发送。总线空闲时,所有与总线相连的单元都可以开始发送新 消息。两个以上的单元同时开始发送消息时,根据标识符( 以下称为)决定优先级。并不 是表示发送的目的地址,而是表示访问总线的消息的优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时,对各消 息的每个位进行逐个仲裁比较。仲裁获胜(被判定为优先级最扃)的单元可继续发送消息,仲裁失利的 单元则立刻停止发送而进行接收工作。 系统的柔软性 与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。因此在总线上增加单元时,连接在总线上的其它单元的软硬 件及应用层都不需要改变 通信速度 根据整个网络的规模,可设定适合的通信速度。 在同一网络中,所冇单元必须改定成统一的通信速度。即使有一个单元的通信速度与其它的不一样,此单元 也会输岀错误信号,妨碍整个网络的通信。不同网终间则可以有不同的通信速度。 远程数据请求 可通过发送“遥控帧”请求其他单元发送数据。 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能 所有的单元都可以检测错误(错误检测功能)。 检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元(错误通知功能) 正在发送消息的单元一旦检测出错误,会强制结東当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送 此消息直到成功发送为止(错误恢复功能)。 故障封闭 可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误(如外部噪声等)还是持续的效据错误(如单元内部 改障、驱动器故障、断线等)。由此功能,当总线上发生持续数据错误时,可将引起此故障的单元从总线上 隔离出去。 连接 总线是可同时连接多个单元的总线。可连接的单元总数理论上是没有限制的。但实际上可连接的单元 数受总线上的吋间延迟及电气负载的限制。降低通信速度,可连接的单元数增加;提扃通信速度,则可连接 的单元数减少。 【注】 n∈N∈sAs 应用手册 错误 错误状态的种类 单元始终处于种状态之一。 主动错误状态 动错误状态是可以正常参加总线通信的状态 处于主动错误状态的单元检测出错误时,输出主动错误标志 被动错误状态 被动错误状态是易引起错误的状态。 处于被动错误状态的单元虽能参加总线通信,但为不妨碍其它单元邇信,接收时不能秋极地发送错误通知。 处于被动错误状态的单元即使检测出错误,而貫它处于主动错误状态的单元如果没发现错误,整个总线也被 认为是没有错误的 处于被动错误状态的单元检测出错误时,输出被动错误标志。 另外,处于被动错误状态的单元在发送结束后不能马上再次开始发送。在开始下次发送前,在间隔帧期间内 凶须插入“延迟传送个位的隐性位 总线关闭态 总线关闭态是不能参加总线上通信的状态 信息的接收和发送均被禁止。 这些状态依靠发送错误计数和接收错误计数来管理,根据计数值决定进入何种状态。错误状态和计数值的关 系如表及图所小。 表错误状态和计数值 单元错误状态 发送错误计数值() 接收错误计数值() 主动错误状态 被动错误状态 且或 总线关闭态 ∈ NESAC 应用手册 初始状态 主动错误状态 或 在总线上检测到次连 续的个位的隐性位 被动错误状态 总线关闭态 发送错误计数值 接收错误计数值 图单元的错误状态