什么是數(shù)據(jù)總線

   一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條線共同接在兩個節(jié)點上，這兩條導(dǎo)線就稱作數(shù)據(jù)總線。以前各電控單元之間好比有許多人騎著自行車來來往往，現(xiàn)在是這些人乘坐公共汽車，公共汽車可以運輸大量乘客，故數(shù)據(jù)總線亦稱BUS線。

   為什么要采用數(shù)據(jù)總線

   我們知道，汽車兩塊電腦之間的信息傳遞，有幾個信號就要有幾條信號傳輸線(信號傳輸線的接地端可以采用公共回路)，例如，寶來轎車發(fā)動機電控單元J220與自動變速器電控單元J217之間就需要有5條信號傳輸線。如果傳遞信號項目多還需要更多的信號傳輸線，這樣會導(dǎo)致電控單元針腳數(shù)增加、線路復(fù)雜、故障率增多及維修困難。

   什么是CAN協(xié)議

   電子計算機網(wǎng)絡(luò)用電子語言來說話，各電控單元必須使用和解讀相同的電子語言，這種語言稱“協(xié)議”，汽車電腦網(wǎng)絡(luò)常見的傳輸協(xié)議有數(shù)種。寶來車裝用博世公司產(chǎn)品，數(shù)據(jù)總線采用CAN協(xié)議，這個協(xié)議是由福特、Internet與博世公司共同開發(fā)的高速汽車通信協(xié)議。CAN是Controller  Area Network(控制單元區(qū)域網(wǎng)絡(luò))的縮寫，意思是控制單元通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。

   CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點

   數(shù)據(jù)總線與其他部件組合在一起就成為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點是：

   ①將傳感器信號線減至最少，使更多的傳感器信號進行高速數(shù)據(jù)傳遞。

   ②電控單元和電控單元插腳最小化應(yīng)用，節(jié)省電控單元的有限空間。

   ③如果系統(tǒng)需要增加新的功能，僅需軟件升級即可。

   ④各電控單元的監(jiān)測對所連接的CAN總線進行實時監(jiān)測，如出現(xiàn)故障該電控單元會存儲故障碼。

   ⑤CAN數(shù)據(jù)總線符合國際標準，以便于一輛車上不同廠家的電控單元間進行數(shù)據(jù)交換。

   CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

   CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成

   CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中每塊電腦的內(nèi)部增加了一個CAN控制器，一個CAN收發(fā)器；每塊電腦外部連接了兩條CAN數(shù)據(jù)總線。在系統(tǒng)中作為終端的兩塊電腦，其內(nèi)部還裝有一個數(shù)據(jù)傳遞終端(有時數(shù)據(jù)傳遞終端安裝在電腦外部)。

   各部件功能

   ①CAN控制器作用是接收控制單元中微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給CAN收發(fā)器。同時CAN控制器也接收收發(fā)器收到的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給微處理器。

    ②CAN收發(fā)器是一個發(fā)送器和接收器的組合，它將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號并通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送出去，同時，它也接收總線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳到CAN控制器。

   ③數(shù)據(jù)傳遞終端 實際是一個電阻器，作用是避免數(shù)據(jù)傳輸終了反射回來，產(chǎn)生反射波而使數(shù)據(jù)遭到破壞。

   ④CAN數(shù)據(jù)總線用以傳輸數(shù)據(jù)的雙向數(shù)據(jù)線，分為CAN高位(CAN-high)和低位(CAN—low)數(shù)據(jù)線。數(shù)據(jù)沒有指定接收器，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給各控制單元，各控制單元接收后進行計算。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，CAN總線采用兩條線纏繞在一起，兩條線上的電位是相反的，如果一條線的電壓是5V，另一條線就是0V，兩條線的電壓和總等于常值。通過該種辦法，CAN總線得到保護而免受外界電磁場干擾，同時CAN總線向外輻射也保持中性，即無輻射。 

   數(shù)據(jù)傳遞過程

   例如：發(fā)動機電腦向某電腦CAN收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)，該電腦CAN收發(fā)器接收到由發(fā)動機電腦傳來的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換信號并發(fā)給本電腦的控制器。CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的其他電腦收發(fā)器均接收到此數(shù)據(jù)，但是要檢查判斷此數(shù)據(jù)是否是所需要的數(shù)據(jù)，如果不是將忽略掉。

   動力CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

   動力CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成

   動力CAN數(shù)據(jù)總線連接3塊電腦，它們是發(fā)動機、ABS／EDL及自動變速器電腦(動力CAN數(shù)據(jù)總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動與組合儀表等電腦)。總線可以同時傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動機電腦5組、ABS／EDL電腦3組和自動變速器電腦2組。數(shù)據(jù)總線以500kbit/s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要0．25ms，每一電控單元7～20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序為ABS／EDL電控單元→發(fā)動機電控單元→自動變速器電控單元。

   在動力傳動系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳遞應(yīng)盡可能快速，以便及時利用數(shù)據(jù)，所以需要一個高性能的發(fā)送器，高速發(fā)送器會加快點火系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞，這樣使接收到的數(shù)據(jù)立即應(yīng)用到下一個點火脈沖中去。CAN數(shù)據(jù)總線連接點通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，連接點也可能設(shè)在發(fā)動機電控單元內(nèi)部。