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產(chǎn)品分類(lèi)

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現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)/網(wǎng)關(guān)

CAN-bus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在汽車(chē)中的應(yīng)用

發(fā)布日期:2022-04-27 點(diǎn)擊率:111

對(duì)于CAN在汽車(chē)上的應(yīng)用,具有很多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),比如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization for Standardization)的ISO11992、ISO11783以及汽車(chē)工程協(xié)會(huì)(Society of Automotive Engineers )的SAE J1939。CAN總線(xiàn)已經(jīng)作為汽車(chē)的一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備列入汽車(chē)的整體設(shè)計(jì)中。

對(duì)此,很多世界級(jí)的半導(dǎo)體廠商專(zhuān)門(mén)針對(duì)CAN總線(xiàn)在汽車(chē)上的應(yīng)用,提出了自己的全套解決方案。下圖是PHILIPS半導(dǎo)體公司的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)解決方案。

通過(guò)上圖可以看到,藍(lán)色較粗線(xiàn)代表CAN總線(xiàn),它連接了傳動(dòng)裝置控制單元、燈控單元、門(mén)控單元、座椅控制單元以及儀表盤(pán)控制單元等等。紅色較細(xì)線(xiàn)代表LIN總線(xiàn),由LIN總線(xiàn)構(gòu)成的LIN網(wǎng)絡(luò)作為CAN網(wǎng)絡(luò)的輔助網(wǎng)絡(luò),連接了車(chē)窗控制單元、雨刷控制單元、天窗控制單元等低速設(shè)備。

LIN網(wǎng)絡(luò)(Local Interconnect Network),由汽車(chē)廠商為汽車(chē)開(kāi)發(fā),作為CAN網(wǎng)絡(luò)的輔助網(wǎng)絡(luò),目標(biāo)應(yīng)用在低端系統(tǒng),不需要CAN的性能、帶寬以及復(fù)雜性。LIN的工作方式是一主多從,單線(xiàn)雙向低速傳送數(shù)據(jù)(最高20K位/秒),與CAN相比具有更低的成本,且基于UART接口,無(wú)需硬件協(xié)議控制器,使系統(tǒng)成本更低。

在未來(lái)的汽車(chē)中,由汽車(chē)廠商和半導(dǎo)體廠商共同組成的團(tuán)體FlexRay Consortium,致力于發(fā)展更高速的、具有容錯(cuò)性的、支持分布式控制系統(tǒng)的總線(xiàn)“X-by-Wire”,X-by-Wire的通信速率將達(dá)到10M。屆時(shí),X-by-Wire將和CAN、LIN一起組成整個(gè)汽車(chē)的通信控制網(wǎng)絡(luò)。下圖為具備X-by-Wire的概念車(chē)型。

ECU中的CAN電路

- CAN控制器+CAN收發(fā)器
- CAN控制器+CAN收發(fā)器+LIN收發(fā)器

下面的電路圖為在汽車(chē)電子ECU設(shè)計(jì)中推薦使用的電路圖。圖中,左邊的MCU部分(P87C52X2)可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的需要而選擇適應(yīng)度更高的元器件。

建議:所有ECU的物理層電路應(yīng)保護(hù)收發(fā)器電路。此外,節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),優(yōu)先考慮采用分離終端電路。將產(chǎn)品設(shè)計(jì)為分離終端的形式,這樣,在汽車(chē)原型或ECU EMC的評(píng)估過(guò)程中,可以使CAN總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)要求更高的抗干擾/幅射性能。只有當(dāng)各個(gè)收發(fā)器都使用這種功能時(shí),才要求“Split”管腳的電路。當(dāng)然,在網(wǎng)絡(luò)中允許混合單終端和分離終端。

在ECU電路中,增加保護(hù)電路是必要的。另外,收發(fā)器板應(yīng)盡可能放在接近PCB邊沿連接器的位置。邊沿連接器和收發(fā)器之間不允許有其他EC。CAN_H/L或Tx/Rx電路不應(yīng)穿越總線(xiàn)或跳線(xiàn)。(e

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