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為什么汽車需要多個CAN網絡進行通信
為什么汽車需要多個CAN網絡進行通信

為什么汽車需要多個CAN網絡進行通信

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成都盤灃科技有限公司

            成都盤灃科技有限公司坐落于成都龍泉汽車城。是由留學歸國博士和國內{yl}技術人才共同創建,集研發、生產、銷售和服務于一體的高新技術企業。公司致力于為汽車電子的產品研發、教育培訓、職業培訓提供專業的研發、培訓、實驗教學設備與技術咨詢服務。已經開發出實驗箱、展板臺架、實車臺架等系列“汽車電子與CAN總線網絡實驗教學系統”;并率先在國內推出“汽車CAN總線網絡仿真開發工具”。
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     很多在初步學習和進行汽車CAN總線等車身網絡開發的技術人員往往對為什么汽車車身會采用多個CAN網絡進行數據通信帶有疑問,或者有些朦朧的個人理解。在這里,我們將就其根本原因做適當的介紹,以及對車身網絡基本構架做一個介紹。
     為何會采用多個CAN網絡進行車內各系統的連接,而不采用一個高速網絡連接所有系統?
1、{zd0}原因是不同系統協調工作時對信息的實時性要求不一樣,導致了網絡的劃分;由于CAN網絡{zd0}通信速率為1Mbos,每個信息在傳輸中都是要消耗總線時間的,一定范圍的總線速率,確定了最小總線延時,在不能提高總線速度的情況下,我們就需要從其他方面去考慮信息的傳輸實時性和傳輸可行性。
很多信息要求較高的實時性,這就需要較高的網絡速度和較快的總線獲取時間。高速總線解決了其中的網絡速度問題;而較快的總線獲取時間則根據CAN總線無損仲裁和優先級判定規則來確定,所以不能有太多的對實時性要求不高的數據來對實時性要求高的數據造成延時。這就造就了為何需要多個CAN網絡的情況。
2、成本問題,高速CAN總線需要更好的收發器和更高的硬件要求;而低速CAN總線則相對器件成本更低,處理信息的硬件要求也相對較低。這就造就了為何存在高速和低速CAN網絡的情況。
3、低速的網絡可以造就更遠的傳輸距離。這也是為什么實時性要求不高的網絡采用低速網絡的一個原因,因為可以穿得更遠,這樣可以掛接更多的實時性要求不高的設備在該總線上。
(備注,還有一個總線設計的重要因素是總線允許的{zd0}可靠數據流量,太多的數據、仲裁會造成總線擁堵、信息延遲嚴重等)
兩個不同的CAN網絡之間怎么進行信息交換?
通過雙CAN網關服務器進行數據的交換。雙CAN網關將一個CAN網絡內的信息有選擇的傳輸到另外一個CAN網絡(選擇另外一個網絡需要的信息),這樣就減少了一個網絡的信息對另外一個網絡的影響,保證了另外一個網絡的信息的實時性、可靠性。
汽車高低速CAN網絡是如何劃分的?
汽車上各種聯網設備對信號的傳輸延遲要求差別很大,發動機ECU、自動變速器ECU、ABS ECU、安全氣囊ECU等之間由于需要高速的協調,所以他們之間的信息傳輸所要求的實時性很強;而前后車燈的開關、車門開閉、座位調節等簡單事件對信息傳輸延遲的要求則相對不那么高(傳輸延遲允10ms-100ms)。如果將這些功能簡單的節點都掛在高速總線上,勢必會提高對節點的技術要求和成本,并且嚴重妨礙實時性要求很高的信息的實時性(原因還是總線無損仲裁和優先級判定等CAN總線設計時候的),故有必要進行多路總線設計??紤]到與國際上標準的一致性這里采用2條CAN總線。
汽車驅動系統中采用高速CAN,信息傳輸速度達500K-1Mbps,其主要連接對象是:發動機、自動變速器、ABS/ASR、安全氣囊、主動懸架、巡航系統、電動轉向系統及組合儀表信號的采集系統等。驅動系統CAN的控制對象都是與汽車行駛控制直接相關的設備,對信號的傳輸要求有很強的實時性,它們之間存在著較多的信息交流,而且很多都是連續的和高速的信息。
車身系統中采用低速CAN,一般信息傳輸速率125Kpbs或250Kbps,主要連接對象是:前后車燈控制ECU、電動坐椅控制ECU、中央門鎖與防盜控制ECU、電動后視鏡控制ECU、電動車窗升降ECU、空調控制ECU、故障診斷系統、組合開關及駕駛員操縱信號采集系統、儀表顯示器等。車身系統CAN的控制對象主要是低速電機、電磁閥和開關器件,它們對信息傳輸的實時性要求不高,但數量較多,將這些電控單元與汽車驅動系統分開既有利于保證驅動系統的實時性;又由于采用低速CAN總線還能增加總線的傳輸距離,提高抗干擾能力,降低硬件成本。
兩條CAN總線既在網絡上相互獨立,又通過網關服務器進行數據交換和資源共享。
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