1． 数据总线的基本概念

数据 总 线 又 称 为 CAN ( Controller Area Net-work) ，是一种串行多主站控制器局域网络，最早由德国博世公司( Bosch) 开发。CAN 是为了解决现代汽车中众多控制和数据交换问题而设计的一种现场数据通信系统。该系统简单实用，成本低廉，具有很高的网络安全性、传输实时性和通信可靠性。

数据总线系统中，各个控制单元之间采用串行传输方式。所谓“串行传输”，就是在一条数据线上，各信息是按照先后顺序，一串一串地、依次地进行传输。由于网络传输的速率非常快，感觉好像是同时传输的，实际上是分时、分段进行传输，然后由接收控制单元自行决定是否接收数据。

例如，上海别克轿车装备了众多电子控制单元，其中包括动力系统控制单元( PCM) 、车身控制单元( BCM) 、电子制动控制单元( EBCM) 、安全气囊控制单元( SDM) 、组合仪表组件( IPC) 、空调控制单元以及舒适系统控制单元等，这些控制单元之间的信息交换就是通过数据总线进行的。

2． 数据总线的分类

( 1) 按照导线的类型，分为以下三类:

①单线传输，如 LIN 总线。

②双线传输，如 CAN 总线。目前大多数新型轿车采用康巴士双线式总线系统( CAN － BUS) 。

③无线传输，如 Bluetooth 总线( 即“蓝牙”) 。

( 2) 按照数据传输速率的高低，分为以下三类:

A 类 ( 低 速 网 络 ) ———数 据 传 输 位 速 率 为1 kbit / s ～ 10 kbit / s，主要 应用 于 电 动 门 窗、中 控 门锁、电动座椅、灯光照明等。

B 类 ( 中 速 网 络 ) ———数 据 传 输 位 速 率 为

10 kbit / s ～ 100 kbit / s，主要应用于车辆信息中心、故

障诊断、仪表显示、安全气囊等系统。

C 类( 高速网络) ———数据传输最高位速率大于1 Mbit / s，主要应用于发动机动力控制系统、自动变速器控制系统、驱动防滑控制系统、电子悬架控制系统等。

上述三类网络中，C 类网络能够同时实现 B 类网络和 A 类网络的功能，B 类网络支持 A 类网络的功能。

3． 采用“广播”方式传输数据

数据总线上各控制单元之间传输数据，像广播电台发送节目一样，把各种信号发送出去，不指定接收者，由 控 制 单 元 自 主 选 择 是 否 接 收 该 信 息( 见表 1) 。

从上表可以看出，发动机转速、车速、轮速等几个数据是各子系统共享的。CAN 网络上任意一个控制单元( 即子系统) 可以在任何时候向网络发送信息，而不分主从，具有点对点、一点对多点以及全局广播接收传送数据等功能。

4． 通信协议与优先权

正如公路运输需要交通规则来建立和维持交通秩序一样，在数据总线上，也需要传输信息的规则和规范，这就是“通讯协议”。CAN 多路传输系统的通信协议，就像高速公路条例或者道路交通规则。在数据总线的通信协议中，规定了谁让谁、谁优先等诸多条款。当两个节点同时向网络传递信息时，优先级低的停止数据发送，而优先级高的节点不受影响地继续传送数据。

按照国际标准化组织( ISO) 的有关规定，CAN可以根据数据的性质和内容确定数据传输的优先权，以解决转速、喷油量等关键数据实时性传输和共享问题。例如，在驱动系统( 包括发动机控制系统、ABS 控制系统、自动变速器控制系统、安全气囊控制系统、转向控制系统) 内，数据传输的优先顺序为:ABS 控制单元，发动机控制单元，然后是自动变速器控制单元。又如，在自动变速器换档时，要求发动机适当减小油门，ASR 系统也要求减小油门，以维持驱动轴的低扭矩，而此时巡航控制系统要求加大油门。根据轻重缓急，CAN 确定换档优先，会暂时减小喷油量。

5． 汽车数据总线实例

东风雪铁龙凯旋轿车采用了全 CAN 数据传输系统，取代 VAN/CAN 并存的结构，由以下 4 个子系统组成，并由 BSI( 智能控制盒) 统一管理和协调各子系统之间的通信及供电。检测该车的 CAN 系统，应该使用雪铁龙专用诊断仪 PROXIA 与 CAN 诊断连接器( C001) 相连接，从而获得 CAN 各子系统的故障信息。

( 1 ) 车 身 CAN ( 即 CAN － CAR ) ，速 率125 kbit / s，具有容错功能。CAN － CAR 与车上所有安全装置的电控单元相连接。所谓“容错功能”，是指当网络中某条线路发生断路、短路故障时，网络还能够正常通信，但是会记忆一个故障信息。CAN －CAR 的波形标准是: 高峰值为4 V，低峰值为0． 8 V( CAN － H 和 CAN － L 相同，只是方向相反) 。如果检测出来的波形峰值相差很大，或者波形絮乱，说明该网络存在故障。

( 2) 舒适 CAN ( 即 CAN － CONFORT) ，速 率125 kbit / s，低速，容错。CAN － CONFORT 连接车上所有为驾驶人和乘客提供服务的电气设施的电控单元以及显示装置电控单元，形成了人机对话界面。CAN － CONFORT 的波形标准是: 高峰值为4． 5 V，低峰值为0． 8 V。

( 3) 通信 CAN( 即 CAN － I/S) ，速率500 kbit/s。CAN － I / S 连接车上动力系统所有的电控单元，包括发动机电控单元和自动变速器电控单元。CAN － I/S 电缆由一条 CAN － H 线和一条 CAN － L 线铰接而成。

( 4) 诊断 CAN，速率 500kbit/s。诊断 CAN 可以对其余 3 个子系统中的电控单元进行诊断，还能对BSI 软件进行下载和编码。诊断 CAN 代替了原来的K 线( 但是在东风雪铁龙凯旋轿车上，ESP 和悬架电控单元保留了传统的 K 线，以实现下载功能) ，使诊断和访问电控单元所需要的时间大大缩短。