【自动驾驶】CAN入门介绍

时间：2022-09-08 10:30:01 mm连接器线束 passat氧传感器用于m12连接器

参考链接： https://blog.csdn.net/u012846795/article/details/121014117
https://blog.csdn.net/weixin_44502943/article/details/120511993

一、背景

随着汽车电气设备的增加，相应的电气节点急剧增加（数千个高端汽车节点），通信协议需要太多的线束。减少线束，支持更多节点的协议。

二、发展

1、CAN ( Controller Area Network ) 即局域网络控制器。由于其高性能、高可靠性和独特的设计，CAN人们越来越重视它。CAN起初是德国的BOSCH公司设计了汽车监控系统。现代汽车越来越多地采用电子设备控制，如发动机定时、注油控制、加速和制动控制(ASC)复杂的抗锁制动系统(ABS)等待这些控制需要检测和交换大量数据硬接信号线不仅麻烦昂贵，而且难以解决问题。CAN总线很好地解决了上述问题。
2、1983-1986年大众与Bosch制定软件协议，由Intel 生产控制器。
3、1990年首次用于汽车奔驰 S级 12 气缸发动机机。
4、1991年9月，NXP制定并发布半导体公司CAN技术规范CAN2.0A/B，其中CAN2.0A协议规范定义了标准帧格式，CAN2.0B扩展帧格式定义为协议规范。
5、1993年11月，ISO组织正式发布CAN国际标准ISO11898(高速应用，数据传输速率小于1Mbps)和ISO11519(低速应用，数据传输速率小于125Kbps)。
6、1996年用于奥迪 A8 D2自动变速器 3.7升 V8 01V AG5的汽车。
7、1997年用于帕萨特 B5 AG。
8、1998年用于宝来和高尔夫 A4 AG。
9、VAN Bus 菲利普产品用于标志、雷诺、雪铁龙等。
10、J1850-HBCC 用于福特、莫托罗拉产品。
11、J1850-DLC 莫托罗拉产品用于通用。

三、特点

CAN是Controller Area Network 缩写(以下简称CAN），是ISO国际标准化串行通信协议。1986年，德国电商博世公司年率先提出。CAN 通过ISO11898 及ISO11519 标准化。现在是欧洲汽车网络的标准协议。
CAN协议经过ISO标准化后有两个标准：ISO11898标准和ISO11519-2标准。其中ISO11898是125Kbps~1Mbps和ISO11519-2针对125Kbps以下低速通信标准。
CAN可靠性高，广泛应用于汽车电子、工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等领域。
CAN协议的特点：

① 多主控制。
当总线有空时，所有单元都可以发送消息，当两个以上单元同时开始发送消息时，根据标识符号（ID，非地址)决定优先级。当两个以上单位同时开始发送消息时，每个消息都会发送ID
对每个人进行逐一的仲裁比较。仲裁获胜(优先级最高)的单位可以继续发送信息，仲裁失败的单位可以立即停止发送并接收。
② 柔软的系统。
连接总线的单元没有类似地址的信息。因此，在总线上添加单元时，不需要更改连接到其他单元的软硬件和应用层。
③ 速度快，距离远。
最高1Mbps（距离<40M），最远可达10KM（速率<5Kbps）。
④ 具有错误检测、错误通知和错误恢复功能。
所有单元都可以检测错误（错误检测功能），检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能），正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止（错误恢复功能）。
⑤ 故障封闭功能。
CAN可以判断错误的类型是总线上的临时数据错误（如外部噪声等）还是连续数据错误（如单元内部故障、驱动器故障、断线等）。因此，当总线上的连续数据错误发生时，导致故障的单元可以从总线上隔离出来。
⑥ 多个连接节点。
CAN总线是可以同时连接多个单元的总线。理论上，可连接单元的总数没有限制。但实际上，可连接单元的数量受到总线上时间延迟和电气负载的限制。降低通信速度，增加可连接单元的数量；提高通信速度，减少可连接单元的数量。

ISO11898标准物理层特征：

CAN 控制器根据CAN_L和CAN_H上电位差判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，必须是其中之一。发送人通过改变总线电平将信息发送给接收人。