CAN 是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN)，是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標準協(xié)議。
1 CAN總線接口的隔離與保護
干擾不僅會影響信號，還會導(dǎo)致電路板死機或燒毀，所以接口和電源的隔離是抗干擾的第一條鐵律。隔離的主要目的是避免接地回流燒毀電路板，限制干擾幅度，防止控制器死機。
2 提高CAN總線的扭曲度
為了提高抗干擾能力，CAN總線采用CANH和CANL差分傳輸，其作用是在遇到干擾時保持CANH-CANL的差值不變。
3 保證屏蔽效果和正確接地
帶有屏蔽層的CAN總線可以很好的抵抗電場的干擾。整個屏蔽層相當于一個等電位體，避免了CAN總線的干擾。如圖9所示，CANH和CANL通過鋁箔和無氧銅線屏蔽網(wǎng)纏繞成標準屏蔽雙絞線。需要注意的是，在總線和插件之間的連接中，允許使用小于 25mm 的線纜解開。
4 使 CAN 總線遠離干擾源
遠離干擾源是最簡單的抗干擾方法。如果CAN總線與強電干擾源的距離大于0.5m，則干擾無影響。但是在實際布線中，經(jīng)常會遇到空間太小，不能混入強電的can總線。CAN總線和驅(qū)動線混在一起，干擾很大。
5 添加磁環(huán)或共模電感
使用抗干擾磁環(huán)是為了削弱特定頻率的干擾影響。為了增加磁環(huán)的效果，CAN差分電纜可以加兩根或單頭。磁環(huán)的作用可以大大降低特定頻率的干擾強度。添加磁環(huán)前，需要通過CANScope或示波器FFT測試最高干擾頻率，然后與廠家定制相應(yīng)頻率的磁環(huán)。
6 CAN總線轉(zhuǎn)光纖傳輸
抗干擾的最終措施是將CAN總線轉(zhuǎn)換成光纖，光纖是一種不受電磁干擾的傳輸介質(zhì)。如果前五種抗干擾方法都不能解決干擾問題，可以將CAN總線轉(zhuǎn)換成光纖，做到“無懈可擊”。
軟件抗干擾措施1適當下降波特率:對CAN波形分析知，波特率降落，CAN位時間增長，對CAN波形采樣時間也相應(yīng)加長，躲過干擾的可能性也增大了。固然，波特率的下降必須在滿足系統(tǒng)快速性的條件下進行。2加強校驗:雖然在CAN控制芯片MAC子層有以下毛病檢測功能：監(jiān)測、填充規(guī)則校驗、幀校驗、15位循環(huán)冗余碼校驗和應(yīng)對校驗，該校驗基本保證了CAN層通訊數(shù)據(jù)的正確性，但系統(tǒng)設(shè)計時，常常是使用專門的CAN功能芯片，CAN芯片與CPU之間還是通過串行或并行方式交換數(shù)據(jù)，在這1層里，若不加強校驗，一樣可能使數(shù)據(jù)出錯，所以在這1級一樣要加強校驗，經(jīng)常使用且有效的校驗可選CRC校驗，或是幾種校驗的組合。3、其它抗干擾措施在CAN系統(tǒng)硬件設(shè)計階段可采1些抗干擾措施，如在CAN控制芯片與CAN驅(qū)動間加快速光隔隔離;在CAN驅(qū)動級使用獨立的隔離電源;在CAN總線間加瞬變電壓吸收器等，均能提高CAN總線在工業(yè)現(xiàn)場的抗干擾能力
目前在車內(nèi)總線技術(shù)的競爭方面，CAN總線的主要對手是FlexRay總線，因此與FlexRay總線在單信道應(yīng)用上的比較是不可避免的。因為在一個信道上傳送FlexRay 的幀出錯率高很多，又沒有出錯自動重發(fā)的機制，所以FlexRay總線要減少出錯就必須重復(fù)發(fā)送，以時間備份的方式糾錯。經(jīng)過FlexRay擴展字節(jié)與時間備份的折扣，有效的數(shù)據(jù)傳送速率已降到4 Mbps;再加上其他開銷，帶寬還會減小。另一方面，時間觸發(fā)協(xié)議的調(diào)度表的求解在負載越大時越困難，不可能用足4 Mbps。FlexRay總線的通道長度最長為24 m[3]，如果CAN總線也限于24 m，則根據(jù)每米信號傳送遲后約5 ns計算，CAN位時間中傳送段的通道傳送部分為240 ns。若設(shè)計驅(qū)動器的響應(yīng)時間為40 ns左右(如SJA1000)，那么CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率達到2~3 Mbps也是可能的，雖然ISO118981限定1 Mbps為上限，但它并非技術(shù)的極限。。
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