怎樣檢測(cè)CAN總線上的終端電阻阻值?

本文主要是關(guān)于CAN總線的相關(guān)介紹，并著重對(duì)CAN總線終端電阻阻值的檢測(cè)進(jìn)行了詳盡的闡述。

CAN總線

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network， CAN)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由以研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著稱(chēng)的德國(guó)BOSCH公司開(kāi)發(fā)的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO 11898)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專(zhuān)為大型貨車(chē)和重工機(jī)械車(chē)輛設(shè)計(jì)的J1939協(xié)議。

CAN 是Controller Area Network 的縮寫(xiě)(以下稱(chēng)為CAN)，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)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(kāi)發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類(lèi)型及對(duì)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(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出面向汽車(chē)的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面?，F(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

優(yōu)勢(shì)

CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：

網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)

首先，CAN控制器工作于多種方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)(取決于報(bào)文標(biāo)識(shí)符)采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點(diǎn)使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢(xún)的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差;

開(kāi)發(fā)周期短

CAN總線通過(guò)CAN收發(fā)器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì)在出現(xiàn)在RS-485網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)象，即當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì)出現(xiàn)像在網(wǎng)絡(luò)中，因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。而且，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期，這些是僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。

已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線

另外，與其它現(xiàn)場(chǎng)總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性?xún)r(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。這些也是CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要原因。

最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一

CAN 即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇。與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，CAN總線越來(lái)越受到人們的重視。它在汽車(chē)領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的，世界上一些著名的汽車(chē)制造廠商都采用了CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時(shí)，由于CAN總線本身的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍已不再局限于汽車(chē)行業(yè)，而向自動(dòng)控制、航空航天、航海、過(guò)程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有：SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

發(fā)展

控制器局部網(wǎng)(CAN-CONTROLLER AREA NETWORK)是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域推出的一種多主機(jī)局部網(wǎng)，由于其高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、多種控制設(shè)備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門(mén)?？刂破骶植烤W(wǎng)將在中國(guó)迅速普及推廣。

隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)及集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個(gè)分支，并取得了巨大進(jìn)步。由于對(duì)系統(tǒng)可靠性和靈活性的高要求，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：控制面向多元化，系統(tǒng)面向分散化，即負(fù)載分散、功能分散、危險(xiǎn)分散和地域分散。

分散式工業(yè)控制系統(tǒng)就是為適應(yīng)這種需要而發(fā)展起來(lái)的。這類(lèi)系統(tǒng)是以微型機(jī)為核心，將 5C技術(shù)--COMPUTER(計(jì)算機(jī)技術(shù))、CONTROL(自動(dòng)控制技術(shù))、COMMUNICATION(通信技術(shù))、CRT(顯示技術(shù))和 CHANGE(轉(zhuǎn)換技術(shù))緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它在適應(yīng)范圍、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性以及抗故障能力等方面，較之分散型儀表控制系統(tǒng)和集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都具有明顯的優(yōu)越性。

典型的分散式控制系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、接口與計(jì)算設(shè)備以及通信設(shè)備組成?，F(xiàn)場(chǎng)總線(FIELDBUS)能同時(shí)滿足過(guò)程控制和制造業(yè)自動(dòng)化的需要，因而現(xiàn)場(chǎng)總線已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域中最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)場(chǎng)總線的研究與應(yīng)用已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域的熱點(diǎn)。盡管對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的研究尚未能提出一個(gè)完善的標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)場(chǎng)總線的高性能價(jià)格必將吸引眾多工業(yè)控制系統(tǒng)采用。同時(shí)，正由于現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，也使得現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用得以不拘一格地發(fā)揮，并將為現(xiàn)場(chǎng)總線的完善提供更加豐富的依據(jù)。控制器局部網(wǎng) CAN(CONTROLLER AERANETWORK)正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。

由于CAN為愈來(lái)愈多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo)致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)化。為此，1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制訂并發(fā)布了 CAN技術(shù)規(guī)范(VERSION 2.0)。該技術(shù)規(guī)范包括A和B兩部分。2.0A給出了曾在CAN技術(shù)規(guī)范版本1.2中定義的CAN報(bào)文格式，能提供11位地址;而2.0B給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的兩種報(bào)文格式，提供29位地址。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運(yùn)載工具--數(shù)字信息交換--高速通信控制器局部網(wǎng)(CAN)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO11898)，為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。

特點(diǎn)

CAN總線是德國(guó)BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率最高可達(dá)1Mbps。

完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理

CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作。

使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制

CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識(shí)符可由11位或29位二進(jìn)制數(shù)組成，因此可以定義2或2個(gè)以上不同的數(shù)據(jù)塊，這種按數(shù)據(jù)塊編碼的方式，還可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度最多為8個(gè)字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)不會(huì)占用總線時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。CAN卓越的特性、極高的可靠性和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，特別適合工業(yè)過(guò)程監(jiān)控設(shè)備的互連，因此，越來(lái)越受到工業(yè)界的重視，并已公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信

CAN總線采用了多主競(jìng)爭(zhēng)式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點(diǎn)。CAN總線上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主次，因此可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信。CAN總線協(xié)議已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)證，技術(shù)比較成熟，控制的芯片已經(jīng)商品化，性?xún)r(jià)比高，特別適用于分布式測(cè)控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊。CAN總線插卡可以任意插在PC AT XT兼容機(jī)上，方便地構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

只有2根線與外部相連，并且內(nèi)部集成了錯(cuò)誤探測(cè)和管理模塊。

傳輸距離和速率

CAN總線特點(diǎn)：(1) 數(shù)據(jù)通信沒(méi)有主從之分，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以向任何其他(一個(gè)或多個(gè))節(jié)點(diǎn)發(fā)起數(shù)據(jù)通信，靠各個(gè)節(jié)點(diǎn)信息優(yōu)先級(jí)先后順序來(lái)決定通信次序，高優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)信息在134μs通信; (2) 多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)起通信時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的避讓優(yōu)先級(jí)高的，不會(huì)對(duì)通信線路造成擁塞; (3) 通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10KM(速率低于5Kbps)速率可達(dá)到1Mbps(通信距離小于40M);(4) CAN總線傳輸介質(zhì)可以是雙絞線，同軸電纜。CAN總線適用于大數(shù)據(jù)量短距離通信或者長(zhǎng)距離小數(shù)據(jù)量，實(shí)時(shí)性要求比較高，多主多從或者各個(gè)節(jié)點(diǎn)平等的現(xiàn)場(chǎng)中使用。

怎樣檢測(cè)CAN總線上的終端電阻阻值

終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射，在通信過(guò)程中，有兩種原因?qū)е滦盘?hào)反射：阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。 阻抗不連續(xù)，信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒(méi)有，信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。

消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。

引起信號(hào)反射的另外一個(gè)原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。

為了提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)淠芰?，CAN總線兩端需要接有120Ω的抑制反射的終端電阻， 它對(duì)匹配總線阻抗起著非常重要的作用，如果忽略此電阻，會(huì)使數(shù)字通信的抗干擾性和可靠性大大降低，甚至無(wú)法通信。

不合適的CAN總線終端電阻導(dǎo)致的錯(cuò)誤

CAN總線ISO 11898協(xié)議規(guī)定，CAN總線必須在網(wǎng)絡(luò)的兩端，通常是網(wǎng)絡(luò)主控制器和網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)端的節(jié)點(diǎn)之間安裝合適的總線終端電阻(在位于DB-9接口的第2和第7引 腳的CAN_H和 CAN_L信號(hào)線之間安裝一個(gè)120歐姆的電阻)。詳細(xì)請(qǐng)參考相關(guān)鏈接部分“為NI-CAN硬件安裝合適的終端電阻”，更為詳細(xì)地了解如何為NI-CAN 網(wǎng)絡(luò)安裝終端電阻。 在沒(méi)有安裝合適的終端電阻的情況下，通信可能會(huì)出現(xiàn)下面非預(yù)期的行為：

在低波特率的情況下能夠正確通信，但是在波特率較高時(shí)會(huì)出錯(cuò)(具體出錯(cuò)的波特率的值取決于一系列因素，包括CAN網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)幀上攜帶的數(shù)據(jù)----它能夠改變具體傳輸?shù)淖罡哳l率以及網(wǎng)絡(luò)附近的電磁干擾等等)。

值得注意的是，在安裝了合適的終端電阻的情況下，通信總是正常的。但是在40K較低的波特率下，通信仍然是正常的，因此這點(diǎn)是不符合CAN ISO 11898規(guī)范的地方。

CAN錯(cuò)誤 - Form錯(cuò)誤、CRC錯(cuò)誤、Bit錯(cuò)誤、Stuff錯(cuò)誤和其他由于不合適終端電阻所導(dǎo)致的錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)這些錯(cuò)誤，則請(qǐng)按照附件中的知識(shí)庫(kù)文章來(lái)檢驗(yàn)是否 安裝了合適的終端電阻。更多短語(yǔ)CAN錯(cuò)誤的信息，請(qǐng)參考相關(guān)鏈接一欄中的NI-CAN硬件和軟件用戶(hù)手冊(cè)(附錄B包含了一個(gè)CAN標(biāo)準(zhǔn)的總結(jié)，并包含一 個(gè)叫“CAN錯(cuò)誤檢測(cè)與約束”，該章節(jié)詳細(xì)描述了CAN錯(cuò)誤)。

Stuff錯(cuò)誤就是一個(gè)可以用沒(méi)有合適的終端電阻來(lái)解釋的CAN錯(cuò)誤(這個(gè)錯(cuò)誤在CAN ISO 11898規(guī)范中進(jìn)行了定義)。 當(dāng)總線上連續(xù)出現(xiàn)6位相同的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)發(fā)生Stuff錯(cuò)誤。當(dāng)發(fā)送器件檢測(cè)到連續(xù)5位相同的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)自動(dòng)在數(shù)據(jù)流后面插入一個(gè)完成停止位，這個(gè)位會(huì) 被所有的接收器件檢測(cè)到并自動(dòng)去除掉。這個(gè)填充位的策略能夠保證數(shù)據(jù)流中有足夠的信號(hào)沿，從而保證同一個(gè)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)同步。如果接收器件檢測(cè)到連續(xù)6位 相同的數(shù)據(jù)位，那么一定是由于同步丟失，導(dǎo)致接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)不相同。而在沒(méi)有合適的終端電阻的情況下，就會(huì)發(fā)生這樣的事情，數(shù)據(jù)幀中的某些數(shù)據(jù) 能夠正確地接收和發(fā)送，而在接收的CAN接口處，整個(gè)幀(或者數(shù)據(jù)幀的完整性)沒(méi)有正確的保持和被接收。 出現(xiàn)這種情況的原因是，一般來(lái)說(shuō)CAN網(wǎng)絡(luò)定義傳輸線，根據(jù)傳輸線理論，如果在接收端沒(méi)有合適的終端電阻，那么足夠高頻率的信號(hào)在執(zhí)行長(zhǎng)度的傳輸線上是不 能正確被傳輸?shù)?。這里的終端電阻一般指網(wǎng)絡(luò)匹配，該負(fù)載一般選擇使傳輸功率最大，并且其值等于網(wǎng)絡(luò)端口阻抗共軛值(這里指的是接收端的CAN接口，實(shí)際 上，考慮到噪聲和其他影響，許多應(yīng)用中常使用不一樣的終端電阻)。

值得慶幸的是，在CAN ISO 11898規(guī)范中，已經(jīng)將整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)的終端電阻簡(jiǎn)化為在網(wǎng)絡(luò)兩端安裝兩個(gè)120歐姆的電阻(就如同第一部分描述的一樣，這完全符合CAN標(biāo)準(zhǔn))。

如何用萬(wàn)用表測(cè)量CAN總線

檢測(cè)提示

● 電壓檢測(cè) (示波器)：電壓檢測(cè)的前提條件是，蓄電池已連接并且點(diǎn)火開(kāi)關(guān)已接通。

● 電阻測(cè)量：在電阻測(cè)量時(shí)，在測(cè)量前必須把待測(cè)部件斷電。為此應(yīng)斷開(kāi)車(chē)輛蓄電池的接線。等待約3 分鐘，直到系統(tǒng)中的所有電容器放完電。

CAN總線

CAN (控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)) 總線系統(tǒng)是一種線形總線系統(tǒng)并具有以下特征：

● 信號(hào)雙向傳播。

● 所有總線用戶(hù)都接收同一個(gè)信息。每個(gè)總線用戶(hù)決定，它是否利用該信息。

● 通過(guò)簡(jiǎn)單并聯(lián)即可添加附加的總線用戶(hù)。

● 此總線系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)多主控單元系統(tǒng)。每個(gè)總線用戶(hù)可以是主控單元也可以是副控制單元，根據(jù)其作為發(fā)射器還是接收器被連接而定。

● 傳輸媒介是雙線連接。導(dǎo)線的名稱(chēng)為：CAN Low (低速) 和 CAN High (高速)

● 原則上每個(gè)總線用戶(hù)可以通過(guò)總線同所有其它總用戶(hù)通信。通過(guò)干預(yù)法，控制總線上的數(shù)據(jù)交換。

數(shù)據(jù)總線 K-CAN (車(chē)身 CAN)、PT-CAN (傳動(dòng)系 CAN) 和 F-CAN (底盤(pán) CAN) 之間的主要區(qū)別是：

● K-CAN：數(shù)據(jù)傳輸率約 100 kBit/s?？梢赃M(jìn)行單線運(yùn)行。

● PT-CAN：數(shù)據(jù)傳輸率約 500 kBit/s。不能進(jìn)行單線運(yùn)行。

● F-CAN：數(shù)據(jù)傳輸率約 500 kBits/s。不能單線運(yùn)行

主控單元

主控單元是主動(dòng)式通信方，通信的主動(dòng)權(quán)由它發(fā)出。主控制單元掌控總線，并控制通信。主控制單元能夠在總線系統(tǒng)中向被動(dòng)式總線用戶(hù) (副控制單元) 發(fā)送信息，并根據(jù)被動(dòng)式用戶(hù)的要求接收信息。

副控單元

副控制單元是一個(gè)被動(dòng)式通信用戶(hù)。副控制單元被要求接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

多主控單元系統(tǒng)

在一個(gè)多主控單元系統(tǒng)中所有的通信用戶(hù)在某個(gè)時(shí)間都能夠擔(dān)當(dāng)主控單元或副控制單元的角色。

示波器測(cè)量

為了弄清 CAN 總線是否完好工作，必須觀察總線上的通信情況。在這種情況下不需要分析單個(gè)位，而只需要觀察 CAN 總線是否工作。示波器測(cè)量說(shuō)明：‘CAN 總線很可能無(wú)故障工作’。

如果用示波器測(cè)量 CAN 低 (或 CAN 高) 導(dǎo)線和接地之間的電壓，則獲得一個(gè)處于下列電壓極限范圍內(nèi)的類(lèi)矩形波信號(hào)：

K-CAN：

CAN Low (低速) 對(duì)地：U 最小 = 1 V，U 最大 = 5 V

CAN High (高速) 對(duì)地：U 最小 = 0 V，U 最大 = 4 V

這些值都是近似值，根據(jù)總線上的負(fù)載可能有幾個(gè) 100 mV 的偏差

測(cè)量 K-CAN：CH1 CAN 低，CH2 CAN 高

如果用示波器測(cè)量 CAN 低 (或 CAN 高) 導(dǎo)線和接地之間的電壓，則獲得一個(gè)處于下列電壓極限范圍內(nèi)的類(lèi)矩形波信號(hào)：

PT-CAN 和 F-CAN：

CAN Low (低速) 對(duì)地：U 最小 = 1.5 V，U 最大 = 2.5 V

CAN High (高速) 對(duì)地：U 最小 = 2.5 V，U 最大 = 3.5 V

測(cè)量 PT-CAN：CH1 CAN 低，CH2 CAN 高

總線端測(cè)量

測(cè)量前提 ：

● CAN 總線必須斷電。

● 不允許使用其它測(cè)量?jī)x (并聯(lián)測(cè)量?jī)x)。

● 測(cè)量在 CAN-Low 導(dǎo)線和 CAN-High 導(dǎo)線之間進(jìn)行。

● 實(shí)際值允許與標(biāo)準(zhǔn)值有幾歐姆的偏差。

K-CAN ：

因?yàn)殡娮韪鶕?jù)控制單元內(nèi)部的開(kāi)關(guān)邏輯而變化，所以在 K-CAN 總線上不能進(jìn)行規(guī)定的電阻測(cè)量!

PT-CAN、F-CAN ：

為了避免信號(hào)反射，在 2 個(gè) CAN 總線用戶(hù)上 (在 PT-CAN 網(wǎng)絡(luò)中的距離最遠(yuǎn)) 分別連接一個(gè) 120 Ω 的終端電阻。這兩個(gè)終端電阻并聯(lián)，并構(gòu)成一個(gè) 60 Ω 的等效電阻。關(guān)閉供電電壓后可以在數(shù)據(jù)線之間測(cè)量這個(gè)等效電阻。此外，單個(gè)電阻可以各自分開(kāi)測(cè)量。

通過(guò) 60 Ω 等效電阻進(jìn)行測(cè)量的提示：把一個(gè)便于拆裝的控制單元從總線上脫開(kāi)。然后在插頭上測(cè)量 CAN-Low導(dǎo)線和 CAN-High 導(dǎo)線之間的電阻。

提示!

并非所有車(chē)輛都在 CAN 總線上有終端電阻?？梢愿鶕?jù)相應(yīng)的電路圖檢查，在連接的車(chē)輛上是否安裝有終端電阻。

CAN 總線失效

當(dāng) K-CAN 或 PT-CAN 數(shù)據(jù)總線失效時(shí)，在 CAN-Low 或 CAN-High 導(dǎo)線上可能存在短路或斷路?；蛘吣硞€(gè)控制單元已損壞。

為了查找故障原因，建議進(jìn)行下列工作步驟：

● 將總線用戶(hù)從 CAN 總線上依次拔下，直至找到故障原因 (= 控制單元 X)。

● 檢查通往控制單元 X 的導(dǎo)線是否短路或斷路。

● 如有可能，檢測(cè)控制單元 X。

● 如果某個(gè)控制單元至 CAN 總線的分支線短路，僅執(zhí)行該工作步驟就成功了。如果 CAN 總線中的一條導(dǎo)線自身短路，則必須檢查電線束。