汽车CAN总线分类设计及关键要点

在一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂无数个节点，但实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。目前，汽车上的网络连接方式主要采用两条CAN：一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到500kb/s，即动力总线；另一条用于车身系统的低速CAN，速率是100kb/s，也称为娱乐总线。驱动系统CAN主要是连接发动机控制器（ECU）、ASR及ABS控制器、安全气囊控制器、组合仪表等。它们的基本特征相同，都是控制与汽车行驶直接相关的系统。车身系统CAN的主要连接对象是四门以上的集控锁、电动车窗、后视镜和厢内照明灯等。有些轿车除了上述两条总线外，还有第三条CAN总线，它主要负责卫星导航及智能通信系统。

CAN总线是一个三层网络，包括物理层、数据链路层及应用层。物理层、数据链路层已经由硬件实现，目前都已经标准化，有现成的部件（CAN控制器和收发器）供选择。因此在单片机上加上CAN控制器、收发器，使软件实现相应的驱动程序就基本实现了CAN的通信功能。但是这对于汽车电子的应用还是远远不够的，因为数据链路层有很多功能没有定义，如具有逻辑关系的消息之间的功能实现、网络管理等。因此，通信协议程序代码的结构应该是底层驱动+应用代码（通信功能的应用代码）。

设计CAN底层节点时离不开与CAN协议相关的专用芯片，主要可分为以下几类：

（1）收发器

收发器用于将TTL信号转换为驱动CAN所需的差分电压信号，高速CAN一般采用Philips的PCA82C250，低速容错CAN可以使用Motorola的MC33388。

（2）独立CAN控制器

独立CAN控制器是仅集成有CAN模块的控制芯片，例如Philips的SJA1000。其全部的处理器资源均用于实现CAN协议所规定的功能。(www.xing528.com)

（3）嵌有CAN的微控制器

这是嵌有CAN协议控制模块，并能用于其他工控目的的通用微控制器。例如ST的ST7/9与Motorola的MC68HC908AZ系列等。

一般“CAN微控制器+收发器”或“通用微控制器+独立CAN控制器+收发器”这样的组合，配上相应的外围电路就构成了节点。它们既能承担一定的测控任务，又能收/发处理协议信息，经导线连接就可形成所谓的“控制器网络”。

要点

总线设计应使汽车CAN总线的物理层、数据链路层及应用层满足汽车电器性能的要求，减少不必要的电干扰。