隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展,汽車這個機械工業(yè)的集大成者,也在不斷向電子化的方向發(fā)展。汽車似乎越來越像手機了,不過把汽車比作手機還是不恰當(dāng)?shù)摹.吘梗囎鳛橐粋€移動工具,作為物質(zhì)轉(zhuǎn)移的載體,它的機械性能還是一個很重要的方面。汽車的機械性能是其最基本也是最根本的要求,而汽車電子可以說是一個錦上添花的效果。汽車的機械性能和電子技術(shù)是皮與毛的關(guān)系,汽車的電子技術(shù)需要汽車機械性能這個載體。沒有汽車的機械性能,一切無從談起。皮之不存毛將焉附?
汽車車身框架
透明車身底盤
不過汽車電子技術(shù)的發(fā)展,確實為我們駕駛汽車帶來了很多便利,讓駕駛汽車變得簡單輕松,讓每個人都可以享受駕駛汽車的樂趣。
駕駛的樂趣
說道汽車電子,那么汽車電子包括哪些呢?最常見也最常聽到的如:汽車防抱死系統(tǒng)即ABS、車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)即ESP、發(fā)動機電控系統(tǒng)、中控防盜系統(tǒng)、倒車輔助系統(tǒng)等等,現(xiàn)代汽車上有許多獨立的控制系統(tǒng)。這些獨立的系統(tǒng)就像一個個獨立的王國,每個系統(tǒng)均可以獨立地發(fā)出自己的信號,且不受其它系統(tǒng)的干擾。這些信息均送到有汽車大腦之稱的ECU(電子控制單元)處,由ECU來進行處理,并把處理結(jié)果發(fā)送出去。
汽車上眾多獨立控制系統(tǒng)
汽車上這么多獨立的系統(tǒng)都發(fā)出自己的信息,這些信息如何傳遞呢?這便需要CAN總線來處理。CAN總線就是我們今天要重點介紹的。
CAN總線又稱為汽車總線,全程為“控制器局域網(wǎng)(ControllerAreaNetwork)”,即區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制器,它將區(qū)域內(nèi)的單一控制單元以某種形式連接在一起,形成一個系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)內(nèi),大家以一種大家都認可的“語言”來交流溝通,這種“語言”便是數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。CAN總線最早是由德國Bosch公司和Inter公司合作開發(fā),目的就是為了解決汽車上眾多電子控制單元之間數(shù)據(jù)的傳輸問題,它是數(shù)據(jù)交換的一種串行通訊協(xié)議。
CAN總線應(yīng)用實例
既然這是一個系統(tǒng),那么這個系統(tǒng)是如何構(gòu)成的呢?CAN總線主要由導(dǎo)線、控制器、收發(fā)器和終端電阻四部分組成。其中導(dǎo)線為由兩根普通銅導(dǎo)線絞在一起的雙絞線;收發(fā)器負責(zé)接受和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)上共享的信息;控制器的作用是對收到和發(fā)送的信號進行翻譯;電阻是阻止CAN總線信號產(chǎn)生對變化電壓的反射,當(dāng)電阻出現(xiàn)故障,控制單元的信號將會是無效。
CAN總線技術(shù)原理
汽車上能采用CAN總線技術(shù),那么CAN總線技術(shù)有哪些特點呢?
整體結(jié)構(gòu)特點CAN為多主工作方式,即每個節(jié)點均可以主動發(fā)送信息,沒有主從之分。這個網(wǎng)絡(luò)上的任意節(jié)點都可以在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點發(fā)送信息,完全的自主獨立。
信息內(nèi)容分等級CAN網(wǎng)絡(luò)上的信息分為不同的優(yōu)先級,可以滿足汽車上不同操作的實時要求。高優(yōu)先級的信息最快可以在134秒內(nèi)送達。
非破壞性仲裁技術(shù)當(dāng)多個節(jié)點向總線發(fā)送信息時,優(yōu)先級低的節(jié)點會主動退出發(fā)送,優(yōu)先級高的節(jié)點的信息可以不受影響地繼續(xù)傳輸。
報文濾波器實現(xiàn)信息傳遞通過報文濾波就可以實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和接受,不需要專門的協(xié)調(diào)調(diào)度。
傳輸介質(zhì)CAN的通信介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜或光纖,可選擇性多。
基于以上特點,CAN總線有系統(tǒng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠、線間干擾小、抗干擾能力強等特點,同時CAN總線專為汽車量身定做,可以承受住汽車上惡劣的工作環(huán)境,比如點火線圈點火時產(chǎn)生的強大的反充電壓、汽車發(fā)動機機倉內(nèi)100℃左右的高溫等惡劣工況。
在汽車電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天,特別是純電動汽車技術(shù)的發(fā)展,汽車上的電子器件會越來越多,導(dǎo)致汽車越來越像一部手機,各種器件之間的信息需要傳遞,需要協(xié)調(diào),汽車CAN總線技術(shù)為這個問題提供了很好的解決方案。在不久的將來,汽車之間的通信也會越來越重要。
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