一、CAN-Bus总线原理简介
1.基本构造
CAN -Bus是Controller AreaNetwork-Bus的缩写,称为控制器局域网总线技术,它是车用控制单元网络传输信息的一种传送形式。CAN-Bus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方式,此不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输。即每个控制单元不指定接收者,把所有的信息都往外发送,由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。
数据的传输原理如图1所示,分为数据准备即控制单元的CAN一控制单元为发送准备好数据;数据发送即CAN一收发器接收来自CAN一控制单元的数据,将其转换成电子信号并发送;数据接收即所有其它的与CAN一数据总线相连的控制单元,都可以接收,如果数据重要,可以优先,否则忽略;数据检验即检验数据,判断对于其功能是否需要这些接收到的数据。
CAN-Bus采用双绞线自身校验的结构,既可以防止电磁干扰对传输信息的影响,也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平2根数据线,控制器输出的信号同时向2根通信线发送,高低电平互为镜像。为了防止数据在线端被反射,以回声的形式返回,干扰数据的传输,在CAN总线2个距离最远的模块上分别连接有1个120Ω的终端电阻。这2个终端电阻并联,并构成1个60Ω的等效电阻,关闭供电电压后可以在数据线之间测量到这个等效电阻。此外,单个电阻可以分别测量,测量电阻值均为120Ω。
2.PT-CAN总线特征
PT-CAN控制器区域网络)总线系统是1种线形总线系统并具有以下特征:
(1)信号双向传播;
(2)所有总线用户都接收同一个信息。每个总线用户决定是否利用该信息;
(3)通过简单并联即可添加附加的总线用户;
(4)此总线系统构成1个多主控单元系统。每个总线用户可以是主控单元也可以是副控单元,根据其作为发射器还是接收器而定。主控单元是主动式通信方,通信的主动权由它发
出。主控单元掌控总线,并控制通信。主控单元能够在总线系统中向被动式总线用户即副控单元发送信息,并根据被动式用户的要求接收信息。副控单元是1个被动式通信用户,副控单元被要求接收和发送数据;
(5)传输媒介是双线连接。导线的名称为:CAN-Low(低速)和CAN-High(高速);
(6)原则上每个总线用户可以通过总线同其它所有总线用户通信;
M PT)PT -CAN:数据传输率约500kBit/s,不能单线运行。
为了弄清PT-CAN总线是否完好工作,必须观察总线上的通信情况。使用示波器测量CAN低(或CAN高)导线和接地之间的电压,可以获得1个处于下列电压极限范围内的类矩形波信号CAN-Low(低速)对地:U最小==1.5V,U最大=2.5V;CAN-High(高速)对地:U最小=2.5V、 U最大=3.5V。如图2所示。
通过终端电阻进行电阻测量的方法:
(1)CAN总线必须断电。
(2)不允许使用其它测量仪。
(3)测量在CAN -Low导线和CAN-High导线之间进行。
(4)实际值允许与标准值有几Ω的偏差。
当CAN数据总线失效时,在CAN-Low或CAN-High导线上可能存在短路或断路,或者某个控制单元已损坏。为了查找故障原因,建议进行下列工作步骤:
(1)将总线用户从CAN总线上依次拔下,直至找到故障原因。
(2)检查通往某控制单元的导线是否短路或断路。
(3)如有可能,检测某控制单元。
(引如果某个控制单元至CAN总线的分支线短路,仅执行该工作步骤就成功了。如果CAN总线中的1条导线自身短路,则必须检查线束。