汽車線控底盤與智能控制課件：連接調(diào)試 CAN 總線

CAN總線調(diào)試連接調(diào)試CAN總線汽車線控底盤與智能控制1任務(wù)引入TasktointroduceCAN總線相當(dāng)于汽車的“神經(jīng)系統(tǒng)”，人的神經(jīng)系統(tǒng)出了問題，人就會癱瘓。相同的，CAN總線出現(xiàn)問題，汽車就有可能失控。因此，對CAN總線進(jìn)行正確的連接與調(diào)試是必要的，這也是每一位線控底盤測試工程師經(jīng)常接觸到的一項工作任務(wù)。03CAN總線波特率02CAN總線電壓特性01CAN總線線束定義與特點目錄CONTENTS新

授NewTeachingCAN總線線束定義與特點01CAN總線線束是由一條CAN_H線與一條CAN_L組成的數(shù)據(jù)傳輸總線。1.CAN總線線束的定義CAN總線線束定義與特點01線纜由最開始昂貴的同軸電纜逐步變化到技術(shù)上容易實現(xiàn)、造價低廉的雙絞型電纜。在總線線束上，理論上線束的節(jié)點數(shù)無限制并且線束應(yīng)該對環(huán)境電磁輻射有一定抑制能力。線纜能夠最大限度的滿足CAN網(wǎng)絡(luò)5Kbps~1Mbps的傳輸速率。目前，采用雙絞線的CAN總線分布式系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，如汽車電子、電梯控制、電力系統(tǒng)、遠(yuǎn)程傳輸?shù)取?.CAN總線線束的特點使用非屏蔽雙絞線作為物理層，只需要有2根線纜作為信號線(CAN_H、CAN_L)傳輸除需要2根信號線的連接以外，還要注意在同一網(wǎng)段中的屏蔽層單點接地問題。確保不要在干擾源附近布置CAN總線。如果不得不這樣做，應(yīng)該使用屏蔽電纜。支線必須短，使用適當(dāng)?shù)碾娎|類型，必須確定電纜的電壓衰減大小，使用電壓衰減較小的線纜。線束由導(dǎo)線、端子、護(hù)套、卡扣、包覆材料等組成。01CAN總線線束定義與特點3.CAN總線線束的選擇1）導(dǎo)線導(dǎo)線按標(biāo)準(zhǔn)分類基本上分為國標(biāo)QVR，日標(biāo)AVX，AVSS，德標(biāo)FLRY，美標(biāo)GPT等幾類，其中AVX為汽車用耐熱低壓電纜，AVSS為汽車用薄壁絕緣低壓電纜。常用導(dǎo)線如圖所示。CAN總線線束定義與特點012）護(hù)套護(hù)套主要起到兩個線束對接或者線束和用電器直接連接的作用，并且對端子起到保護(hù)、防水的作用。常用護(hù)套如圖所示。CAN總線線束定義與特點013）卡扣雖然線束卡扣在線束中比重不大，但是作用很關(guān)鍵。作為一個柔性的材料，線束自身無法控制它的形狀，裝車完成后如果沒有卡扣來進(jìn)行固定，極易和周邊零部件發(fā)生干涉等問題。卡扣一般情況下為圓形卡扣，根據(jù)適配的孔徑大小、板材厚度分為不同的型號。常用卡扣如圖所示。CAN總線線束定義與特點014）包裹材料線束的包覆材料起到耐磨、阻燃、防腐燭、防止干擾、降低噪聲和美觀的作用。一般分為膠帶PVC管，波紋管和布基膠帶。常用包裹材料如圖所示。CAN總線線束定義與特點01CAN總線電壓特性021.CAN_H線和CAN_L線在高速CAN時，當(dāng)報文進(jìn)行傳輸時，CAN_H由2.5V變換到3.5V,CAN_L由2.5V變化到15V。在低速容錯CAN時,當(dāng)報文進(jìn)行傳輸時,CAN_H由OV變換到3.5V，CAN_L由5V變化到1.5V。（1）CAN總線在沒有節(jié)點傳輸報文時是一直處于隱性狀態(tài)。當(dāng)有節(jié)點傳輸報文時顯性覆蓋隱性，由于CAN總線是一種串行總線，也就是說報文是一位一位的傳輸?shù)模沂菙?shù)字信號(0和1).1代表隱性，0代表顯性。在傳送報文的過程中是顯隱交替的，就像二進(jìn)制數(shù)字0101001等，這樣就能把信息發(fā)送出去，而總線空閑的時候是一直處于隱性的。(2)在隱性狀態(tài)時，這兩條導(dǎo)線上作用有相同預(yù)先設(shè)定值，該值稱為靜電平。對于CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說，這個值大約為2.5V，即CAN_H線和CAN_L線上的電壓都大約為2.5V。靜電平也稱為隱性狀態(tài)，因為連接的所有控制單元均可修改它。02CAN總線電壓特性2.CAN總線的電壓變化CAN總線電壓特性022.CAN總線的電壓變化(3)在顯性狀態(tài)時，CAN_H線上的電壓值會升高一個預(yù)定值(對CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說這個值至少1V)。而CAN_L線上的電壓值會降低一個同樣值(對CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線來說，這個值至少為1V)。于是在CAN驅(qū)動數(shù)據(jù)總線上，CAN_H線就處于激活狀態(tài)，其電壓不低于3.5(2.5V+1V=3.5V)，而CAN_L線上的電壓值最多可降至1.5V(2.5V-1V=1.5V)。因此在隱性狀態(tài)時，CAN_H線與CAN_L線上的電壓差為0V，在顯性狀態(tài)時該差值最低為2V。CAN總線波特率03波特率(Baud)表示單位時間內(nèi)傳送的碼元的數(shù)目。CAN總線波特率的多少就代表著該CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速度的快慢。想要讓兩個CAN總線設(shè)備連接并通信的話，它們的波特率數(shù)值必須致，否則無法正常通訊。一條CAN總線系統(tǒng)，它的波特率數(shù)值大小還會受通訊距離遠(yuǎn)近的影響，距離越遠(yuǎn)波特率數(shù)值一般越小。1.CAN總線波特率定義CAN總線波特率032.常見的數(shù)制關(guān)系（1）數(shù)與數(shù)制進(jìn)位計數(shù)制是一種計數(shù)的方法。在日常生活中，人們使用各種進(jìn)位計數(shù)制。例如，六十進(jìn)制(1h=60min，1min=60s)，十二進(jìn)制(1英尺=12英寸，1年=12月)等。在計算機(jī)中，二進(jìn)制計數(shù)得到了廣泛使用。為便于人們閱讀及書寫，八進(jìn)制計數(shù)和十六進(jìn)制計數(shù)常用來表示二進(jìn)制計數(shù)。任意一個十進(jìn)制數(shù)可以用位權(quán)表示，位權(quán)就是某個固定位置上的計數(shù)單位。（2）不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)、十六進(jìn)制整數(shù)時，分別用基數(shù)2、16連續(xù)去除該十進(jìn)制數(shù)，直至商等于“0”為止，然后逆序排列得到的余數(shù)，即為轉(zhuǎn)換結(jié)果。如圖所示，將十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制。CAN總線波特率032.常見的數(shù)制關(guān)系CAN總線波特率032.常見的數(shù)制關(guān)系將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)時，先從小數(shù)點開始分別向左和向右將每4位二分成1組，最后不足位數(shù)的補0，然后每組用1位十六進(jìn)制數(shù)表示即可得到結(jié)果。如圖所示，將二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十六進(jìn)制。（1）位(bit)位是計算機(jī)所能表示的最基本、最小的數(shù)據(jù)單元。計算機(jī)采用二進(jìn)制數(shù)，所以位就是一個二進(jìn)制位，它有兩種狀態(tài)“0”和“1”。不同的二進(jìn)制位組合就可以表示不同的數(shù)據(jù)、字符等信息。(2)字(Word)和字長字是計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本單位，通常它與計算機(jī)內(nèi)部的寄存器、算術(shù)邏輯單元、數(shù)據(jù)總線寬度一致。計算機(jī)的每一個字所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱為字長。03CAN總線波特率3.計算機(jī)中常用術(shù)語CAN總線波特率033.計算機(jī)中常用術(shù)語3.字節(jié)(Byte)把相鄰的8位二進(jìn)制數(shù)稱為字節(jié)。字節(jié)長度是固定的，