CAN网络结构原理分析.pptx

**CAN网络结构原理分析** CAN（Controller Area Network）是一种由德国BOSCH公司开发的现场总线，主要用于汽车电子设备的通信。CAN已经成为国际标准（ISO 11898），广泛应用于各种工业和车载系统中。其核心特点是能够实现多主节点之间的高效、可靠的通信，具备容错和高速传输能力。 **CAN数据总线的特点：** 1. **多主结构**：CAN网络允许网络中的多个节点同时发送数据，通过仲裁机制决定数据优先级。 2. **双绞线传输**：采用两根互相绞合的导线（CAN-High和CAN-Low）作为传输介质，以减少电磁干扰。 3. **压差驱动**：信号通过电位差来表示数据状态，即显性和隐性状态。 4. **高速传输**：CAN总线可以支持高达1Mbps的数据传输速率。 5. **事件触发**：节点根据需要发送数据，无需时钟同步。 6. **容错特性**：网络设计允许在部分节点故障时仍能保持通信。 **CAN网络的组成：** 1. **控制器**：负责处理数据传输和接收的微控制器。 2. **收发器**：将控制器的数字信号转换为模拟信号并驱动总线，同时接收总线上的模拟信号并转化为数字信号供控制器使用。 3. **终端电阻**：位于总线两端，用于吸收信号反射，保持信号质量。 4. **传输线**：由CAN-High和CAN-Low两条线组成，形成差分信号。 **CAN网络的连接结构**： - 节点通过CAN分离插头连接到总线上，这些插头可能包含跳线，以便于不同系统的CAN网络连接和配置。 - 在不同车型中，如A8’03、A6’05、奥迪Q7以及B8系列车辆，CAN分离插头的位置和数量有所不同，如安装在仪表板两侧、A柱下方或行李箱内的电器模块上。 **CAN网络的基本工作原理：** 1. **广播通信**：所有控制单元都可以发送数据，其他节点通过监听总线来接收信息，类似于广播机制。 2. **电话会议类比**：可以类比为多个人参与的电话会议，每个人都能发言，但只有一个人在讲话时其他人可以听到。 3. **信号交换**：CPU生成的信息经CAN控制器编码后，由收发器转换为模拟信号发送到总线；接收端通过差分放大器解析总线信号并传递给控制器。 **CAN网络的信号特征：** - 显性状态：CAN-High线电压约为3.5V，CAN-Low线电压约为1.5V，电压差为2V。 - 隐性状态：CAN-High和CAN-Low线电压均为2.5V，电压差为0V。 CAN网络是一种高效的通信协议，尤其适用于车载环境，其独特的数据总线结构和通信机制确保了在复杂环境中数据的准确传输和系统的高可靠性。了解CAN网络的工作原理和结构对于理解和维护汽车电子系统至关重要。