一、汽车网络架构与常用总线

汽车Can总线简述

can是控制器局域网Contrller Area Network的缩写。博世公司开发，主要用于汽车的监测与控制，目的是为适应汽车“减少线束数量”，“通过多个网络进行大量数据的高速传输”的需求。

 汽车网络架构简述

汽车网络是将汽车上所有的电子传感器、执行器和电子控制单元(ECU)连接组网的通信形式。根据通信速率，有以下类别的汽车网络：

常用汽车总线汇总

汽车网络典型应用

通常汽车CAN网络分布

如下：

 可以细分为：

动力CAN网络
如图右下角，发动机，自动变速箱，底盘，转向，制动等实时性要求较高的部件，一般采用500kdps的CAN速率

车身CAN网络
与车身部分相关，网关也在其中，会将自适应灯，仪表板，空调，车门等部分接入CAN网络，其中有些部分的下属分支会采样LIN总线来控制下属模块。

组合仪表CAN网络
针对在汽车前端如驾驶室的组合仪表，需要接收到来自各个部件的CAN信息并显示在仪表上

诊断CAN网络
在对车身进行诊断时，也会单独接一路CAN总线出来

GLOF整车CAN网络拓扑

 示例：奔驰车身网络拓扑图

 PTCAN -- Power Can    BCAN -- Body Can

曾经用的Can总线

• SAE J1850 (class2)
• SAE J1708
• K-Line
• BEAN
• Byte flight
• D2B

CAN通信特性

1. 节点间采用多主通信方式（点对点， 点对多点，全局广播）
2. 采用短帧结构，报文帧的有效字节数为8个，可达到汽车实时响应要求（有利于控制总线负载）
3. 报文ID值越小，优先级越高。报文ID可分成不同的优先级，进一步满足汽车网络报文的实时性要求。
4. 非破坏性总线仲裁处理机制
5. 可靠的CRC校验方式，传输速率出错率低，满足汽车数据传输的可靠性要求
6. 报文帧仲裁失败或传输期间被破坏有自动重发机制
7. 节点在错误严重的情况下，具有自动脱离总线的功能，切断它与总线的联系，不会影响总线的正常工作。
8. 通信距离最远达10km（速率在5kbps以下）
9. 通信速率最高达1MB/s（此时距离最长40M)
10. 节点数实际可达110个
11. CAN节点设计成本较低，通信介质采用双绞线

二、CAN物

OSI模型与CAN的关系

 CAN物理层是如何保证汽车通信要求的

1、Can收发器
定义：CAN收发器逻辑信号与物理信号之间的转化采用差分电平方式

 1）将逻辑数字信号转换成物理信号
 2）将物理信号转换成逻辑数字信号

2、CAN信号电平

CAN总线有ISO11898（高速CAN）和ISO11519（低速容错CAN）两个标准

 3、CAN编码方式 -> NRZ(非归零)

CAN编码采用NRZ(非归零编码，相同带宽情况下，NRZ编码方式信息量更大

 曼切斯特编码就是归零编码

4、CAN信号电平 -> 双绞线

问:为什么要采用双绞线的差分电平信号？
原因:双绞线传输差分信号受到共模信号干扰后，电平差值不变，信号解码正常。