目前，車輛的功能越來越多，包括駕駛輔助功能：如360度全景視、自動(dòng)停車、車道偏離預(yù)警、車道維護(hù)、ACC(自適應(yīng)巡航)、前碰撞預(yù)警、倒車側(cè)向警告、盲點(diǎn)輔助等。舒適性功能:如空氣懸架、座椅后視鏡調(diào)節(jié)記憶等。這些功能的實(shí)現(xiàn)是通過增加相應(yīng)的控制器來實(shí)現(xiàn)的。此外，目前的控制器設(shè)計(jì)基本上需要考慮功能安全，其控制策略更加完善和復(fù)雜。
一、什么是CAN？
CAN(ControlerAreaNetwork)控制器局域網(wǎng)是BOSCH為解決車輛增加的信號傳輸問題而提出的，也是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。
CAN的特點(diǎn)：
①多主控制：和廣播類型，當(dāng)總線空閑時(shí)，所有單位都可以向總線發(fā)送報(bào)告，通過逐一仲裁識別報(bào)告ID（識別符）的優(yōu)先級，優(yōu)先級高的獲得發(fā)送權(quán)。
②系統(tǒng)的柔軟性：連接到總線的單元沒有類似于地址的信息。因此，在總線上增加單元時(shí)，連接到總線上其他單元的軟件、硬件和應(yīng)用層不需要更改。
③遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求：可通過發(fā)送遙控幀請求其他單元發(fā)送數(shù)據(jù)。
④錯(cuò)誤檢測功能。錯(cuò)誤通知功能。錯(cuò)誤恢復(fù)功能：所有單元都能檢測到錯(cuò)誤，檢測到的錯(cuò)誤將立即通知所有其他單元。一旦發(fā)送消息的單元檢測到錯(cuò)誤，它將強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的發(fā)送，強(qiáng)制結(jié)束的單元將重復(fù)發(fā)送，直到成功發(fā)送。
⑤故障封閉:CAN可以判斷錯(cuò)誤的類型是總線上的臨時(shí)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤還是連續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤(如單元內(nèi)部故障、驅(qū)動(dòng)故障、斷線等。).因此，當(dāng)總線上出現(xiàn)連續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，導(dǎo)致該故障的單元可以從總線上隔離出來。
⑥連接:總線上連接的單元數(shù)量受總線上時(shí)間延遲和電氣負(fù)載的限制。降低通信速度，增加可連接單元數(shù)，提高通信速度，減少可連接單元數(shù)。
2.OSI基本參考模型。
通信協(xié)議通常分層總結(jié)相關(guān)通信任務(wù)，使總線系統(tǒng)的應(yīng)用更加靈活。
CAN的硬件和軟件分為多層：
①應(yīng)用層：以應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)顯示信息。這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綄ο髮印?br/>②對象層:功能是管理報(bào)文。對象層決定何時(shí)發(fā)送報(bào)文，并驗(yàn)證接收到的報(bào)文。
③傳輸層：傳輸層將報(bào)告?zhèn)鬏數(shù)綄ο髮?，并將需要從對象層發(fā)送的報(bào)告轉(zhuǎn)換為物理層可以發(fā)送的形式。此外，傳輸層還負(fù)責(zé)仲裁或錯(cuò)誤識別和錯(cuò)誤標(biāo)記。
④物理層：底層，由網(wǎng)絡(luò)物理元件組成，如導(dǎo)線。
3.報(bào)文格式。
CAN支持兩種不同的報(bào)文格式，即CAN2.0A和CAN2.0B。CAN2.0A的標(biāo)識符有11位，CAN2.0B的標(biāo)識符有29位兩者的數(shù)據(jù)幀格式相同，由幀開始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC.ACK域和幀結(jié)束組成。
4.總線傳輸。
①總線邏輯狀態(tài)及編碼。
CAN總線有兩種邏輯狀態(tài)，即顯性和隱性。顯性代表二進(jìn)制位0，隱形代表二進(jìn)制位1。CAN收到總線消息后，收發(fā)器將信號電平轉(zhuǎn)換為邏輯狀態(tài)，即CAN_H電平與CAN_L電平相減，獲得差值電平。各種干擾(如電火系統(tǒng))在兩根導(dǎo)線上的作用相同。
當(dāng)高速CAN處于傳輸隱性狀態(tài)時(shí)，CAN_H/CAN_L的電平為2.5V，CAN_H上的電平為3.5V，CAN_L上的電平為1.5V。
低速CAN在傳輸隱性狀態(tài)位時(shí)，CAN_H上的電平為0V，CAN_L上的電平為5V，CAN_H上的電平為3.6V，CAN_L上的電平為1.4V。
②終端反射消除。
在傳輸電子信號時(shí)，開放式總線會(huì)產(chǎn)生終端反射，干擾通信。為了消除終端反射，在總線兩端增加120歐姆的終端電阻。