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CAN和LIN网络

 idomqhuw 2018-03-24

本章简单介绍一下CAN网络和LIN网络。

CAN网络最早由BOSCH 开发,用于汽车多个控制模块之间的通讯。CAN通讯不分主从,节点上的所有控制单元都可以通过数据线发送和接收信息。每个控制单元如何处理接收的信息则由控制单元的软件决定。


发送和接收信息:CAN网络属于高速通讯网络,虽然节点上的控制单元都可以向其它控制单元发送信息,但同一时间只能由一个控制单元发送信息,其它控制单元接收信息。如果同一时间内有两个及以上的控制单元发送信息,则优先权高的控制单元继续发送信息,其它优先权低的控制单元主动退出发送,转而接收信息,当该控制单元发送完毕后,其它控制单元再开始发送。


双绞线:CAN网络的信息通过2根绞接的线缆进行传输,分别为CAN-H和CAN-L。电线绞接的目的是为了防止外界的干扰。高速总线40圈/米,低速总线30圈/米。


终端电阻:其作用是减少数据传输中的反射波对信号的干扰。对于传输速率低于125KB/S的低速总线没有终端电阻。而对于传输速率高于250KB/S的高速总线,数据线的两个最远终端之间各有一个120欧姆的终端电阻。

数据总线的电压:该电压为使用万用表测量的值。

高速总线CAN-H的电压约2.6伏,CAN-L的电压约2.4伏。

低速总线CAN-H的电压为3.5左右,CAN-L的电压为1.5伏左右,并且该电压是变化的


CAN协议:CAN协议标准为ISO-11898。沃尔沃卡车TEA2使用的CAN协议为J1939和J1708/1587。

TEA2+使用的CAN协议为:J2284和J1939。


传输速率:J1939:250KBits/sJ1708/1587:9.6KBits/s

J2284:500KBits/s。(KBits/s:千字节每秒)


常见配置的沃尔沃FM4/FH4卡车的CAN网络结构图:


完整配置的沃尔沃FM4/FH4卡车CAN网络结构图:

以上图中,白色方框所示为终端电阻所在的位置。无特殊说明的总线均为J2284协议。


部件的简单说明:

LIN网络:

LIN网络最早由沃尔沃汽车公司和Volcano共同为S60开发(1996),随后摩托罗拉和以上两家公司合作对其进行了改进并制定开放标准,到1998年底,更多的汽车厂商(宝马,奥迪,奔驰等)加入进来并成立了LIN协会。


LIN网络主要用于车身舒适娱乐系统的信息传输,是一种低速网络。它的最大传输速度为20KBits/s。LIN网络一般不独立存在,它的上游通常和与CAN网络相连的控制单元连接。


LIN网络采用单线传输。其物理结构为:一根电源线12伏,一根接地线和一根信号线(Lin线),其信号电压通常在7伏左右。为抵抗干扰,Lin信号线通常和地线绞接


LIN网络属于主从网络。LIN节点中至少有一个主模块(一般在各CAN控制单元内),其它则为从模块。LIN网络中最多可以有16个节点(主+从)。LIN网络的通讯必须由主模块发起,采用问答的形式,当主模块向从模块发送要求时,被问到的从模块才能回复信息(每一个从模块都有一个自己的识别码(ID)),因此信息的传输是一对一的。

当一个主模块控制多个从模块时,主模块会先发送一个无特定ID的信息询问,如果有多个从模块需要回复,主模块则再次根据优先级发送包含该从模块ID的信息,要求其回复。这个过程逐一进行。

从模块之间不能独立进行通讯,必须经过主模块。


在沃尔沃卡车上,LIN网络主要用于驾驶室开关和一些传感器。


以下是FM4基本配置车型的LIN网络结构:


注:FH4车型和以上结构稍有不同。


因为每一个开关都有自己独立的 ID,因此,开关在 LIN网络中的位置可以灵活更改。相同 ID的开关具有同样的功能而不论其在什么位置。每次关闭并重新打开点火开关,LIN主控单元会检测所有LIN从单元,也就意味着,当你更换了LIN开关在LIN网络中的位置,必须重新关闭再打开点火开关,以使该改变被LIN主控单元检测到。


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