原创 一种通过模拟仪表获得CAN总线数据的发送接收与传输逻辑

汽车电子技术不断发展，车辆上的电控系统越来越多，功能越来越复杂，现在99%的车型采用了多控制单元，通过CAN总线连接。我们以大众发动机瞬时转速与车速发送到组合仪表上显示为例，通过驾多宝测试台将模拟仪表数据通过一定的周期，将转速、车速信号发送至测试工具或者仪表显示、台架。

一、CAN总线数据的发送逻辑

由于瞬时转速、车速值还用于其他控制单元和组合仪表及智能座舱，该值也是通过CAN总线来传输，于是瞬时转速值就被复制到发动机控制单元的发送存储器内，该信息从发送存储器进入CAN控制器的发送邮箱内，如果发送邮箱内有一个实时值，那么该值会由发送特征显示出来，将发送任务委托给CAN收发器，发动机控制单元就完成了此过程中的任务。

CAN控制器通过RX线来检查是否有源（即是否正在交换别的信息），必要时会等待，直至CAN总线闲下来为止，如果总线空闲下来（某一时间段内的电平为1）发动机的车速转速信息就会被发送出去。

二、模拟CAN数据的接收逻辑

CAN总线的数据接收过程分为两步，第一步在监控层检查信息是否正确，第二步在接收层检查信息是否可用。以组合仪表或者其他上位主机接收发动机瞬时转速、车速值为例，CAN总线连接的所有控制单元都接收发动机转速信息，并且在相应的监控层检查这些信息是否正确。

这样就可以看出，在某种情况下某一控制单元出现的局部故障。在发送每个信息时，所有数据位会产生并传递一个16位的校验和数。接收器按照同样的规则从所有已经接收到的数据位中计算出校验和数。随后接收到的校验和数与计算出的校验和数进行比较。如果确定无传输错误，那么CAN总线连接的所有控制单元会给CAN收发器一个确认回答，这个回答就是所谓的“信息收到符号”（ACK）,它位于校验和数后。

然后接收到正确信息会达到相关CAN控制器的接收区，在那里来决定该信息是否用于完成各控制单元的功能。如果不是，该信息就被拒收，如果是，该信息就会进入相应的接受邮箱。与CAN总线连接的智能组合仪表根据信息会知道，现在有一组瞬时发动机车速及转速信息在排队等待处理。组合仪表调出该信息并将相应的值复制到他的输入储存器内。于是通过CAN控制器发送和接收的过程就结束了。

接下去，在组合仪表内，发动机转速经微处理器处理后达到执行元件并最后到达仪表，这个信息交换过程按照设定好的循环时间（如25ms），在持续重复进行，发动机车速转速就可以在仪表上实时显示出来。

三、CAN数据的传输逻辑

数据传输过程上，很大程度就像腾讯电话会议，一个用户向网络中说出数据，而其他用户收听这些数据，一些控制单元认为这些数据对他有用，它就接收并且应用这些数据，而其他控制单元也许不会理会这些数据，因此，数据总线里的数据并没有指定的接收者，而是被所有的控制单元接收和计算。

我们经常说到的计算机网络，简单来说就是分布在不同地点、具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在软件和协议管理下进行信息交换，实现资源共享和协同工作，汽车的CAN总线数据发送、接收、传输逻辑同样适用分布在车辆不同位置、各个独立的多个电控系统，通过数据总线和网关服务器连接在一起，通过规定的通信协议实现信息共享、共同工作和复杂功能。

如果在工业控制、流体远程监控管理、能量数据交互、无人驾驶传感采集等，统统连成一个网络，后续将更加节约资源、减少布线、降低成本，减少研发费用，提升应用水平，用户也将直接获利。