GB/T36048-2018

乘用车CAN总线物理层技术要求

PassengercarsphysicallayertechnicalspecificationofCANbus

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  • 中国标准分类号(CCS)T24
  • 国际标准分类号(ICS)43.040.40
  • 实施日期2018-10-01
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乘用车CAN总线物理层技术要求


国家标准 GB/T36048一2018 乘用车CAN总线物理层技术要求 PassengerearsphysiceallayertechniealspecifieatonofCANbus 2018-03-15发布 2018-10-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/36048一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准的主要内容是基于IsO11898-1、IsOl1898-2、ISO11898-5和IsO11898-6系列标准的综 合内容,结合国内的实际应用情况而编写的,其中物理层的一般要求与物理层信令技术要求参考 ISO11898-1编写;高速介质访问单元技术要求融合IsO11898-2与ISO11898-5编写;带低功耗模式 的高速介质访问单元技术要求参考1sO11898-5编写;带选择性唤醒功能的高速介质访问单元技术要 求参考ISO11898-6编写;总线失效管理技术要求参考IsO11898-2编写 本标准由工业和信息化部提出 本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/Tc114)归口 本标准起草单位;浙江吉利汽车研究院有限公司汽车技术研究中心 本标准主要起草人:蔡伟杰周广法、吴含冰、孟娜、许秀香、崔强、唐风敏、时开斌、王亚东、熊想涛、 王丽芳
GB/36048一2018 乘用车CAN总线物理层技术要求 范围 本标准规定了高速cAN总线物理层的术语和定义 -般要求、,物理层信令,高速介质访 、物理层的 问单元和总线失效管理的技术要求 本标准适用于125Kbit/s到1Mbit/s通讯速率的高速CAN总线 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2. 控制器局域网络controllerareanetwork;CAN -种用于道路车辆的网络通信技术 2.2 总线 buS 所有节点以双向传输的方式接人网络的网络通讯拓扑 2.3 总线状态 busstate 两个相反的逻辑状态之一:显性或者隐性 2.4 物理层 pysicallayer 实现CAN节点连接到总线上的电气回路(总线比较器和总线驱动器),它由模拟电路,数字电路以 及CAN总线上的模拟信号与CAN节点内部数字信号接口电路三部分组成 注cAN总线上所允许连按的最大节点数取决于cAN总线的电气负载 2.5 总线的物理介质 physiealmediaofthebus) 用于信号传输的一对屏蔽或非屏蔽双绞线 2.6 位速率 bitrate 单位时间内传输的位的数量,与位的表示形式无关 2.7 bittime 位时间 tB 个位的持续时间 2.8 frame 赖 数据链路层协议数据单元,其指定传送序列中的位或位字段的排列和含义 2.9 节点 n0de 连接在通讯网络上,能按照某一通讯协议通过网络进行通讯的设备的集合 注cAN节点就是通过cAN网络通讯的节点
GB/T36048一2018 2.10 protocol 协议 节点之间信息交换的正式协定或规则,包括帧管理、帖传输和物理层的规范 2.11 总线电压 busvoltage Vc,和Vc,表示总线CAN_H和CAN_L.对各自CAN节点地测得的电压 2.12 commonmodebus oltage 总线共模电压范围 range 当连接到总线上的cA节点达到最多数量时,能保证节点正常工作的vn相v的电压 范围 2.13 differentialinternalcapacitanceofaCANnode 节点内部差分电容 Cd 当CAN节点从总线上断开时,隐性状态下在C'AN_H和CAN_L之间测得的电容 2.14 节点内部差分电阻 differentialinternalresistanceofaCANn0de Ra 当CAN节点从总线上断开时,隐性状态下在CAN_H和CAN_L之间测得的电阻 2.15 总线差分电压 diflerentinlvotageofCANbus) V it CAN总线的差分电压:Va断=Vea -VeN上 2.16 internalcapacitanceofaCANnode 节点内部电容 当CAN节点从总线上断开时,隐性状态下在CAN_L或CAN_H)和地之间测得的电容 2.17 节点内部延时internaldelaytimeofaCANnode Tnd 在发送或接收过程中发生的所有异步延时的总和,与各个CAN节点集成电路的位定时逻辑单元 相关 2.18 节点内部电阻 intenalresistanceofaCANnode R 当CAN节点从总线上断开时,隐性状态下在CAN_L或CAN_H)和地之间测得的电阻 2.19 供电电压Vee 在正常工作模式下给总线发送器、接收器和可选的分离式终端提供的电压 2.20 分离式终端电压 splitterminationvoltage V ,Spli CAN节点的分离式终端相对于模块信号地的输出电压 2.21 传播时间 propagationtime Pop
GB/36048一2018 从介质访问单元的一个发送数据输人沿到相应的接收数据输出沿的时间 2.22 唤醒报文 wakcupframe 种用于唤醒一个或多个CAN节点的CAN数据帧 2.23 唤醒过滤时间wak一uptiertime twnke 在总线CAN_H和CAN_L上能迫使CAN节点唤醒的显性信号持续时间 2.24 活动过滤时间activityfiltertime 'Fler CAN_H和CAN_L总线上显性和隐性电平持续的时间,用来监测CAN总线上的活动是香有效 2.25 收发器 transceiver 将逻辑信号转化成物理层信号的部件,反之亦然 物理层的一般要求 3.1功能模型 物理层划分为三个部分,如图1所示: 物理层信令:包含与位表示、定时和同步相关的功能 a b 物理介质附件;包含总线发送/接收的功能电路和提供总线失效检测的方法 介质附属接口;包括物理介质和与介质访问单元之间的机械和电气接口 c 介质访问单元是物理层的一部分功能,用来将节点连接到传输介质 介质访问单元由物理介质附 件和介质附属接口两部分组成 开放式系统互联参考 CAN层级 模型层级 应用层 表示层 逐辑链路层 会话层 介质访问控制 传输层 物理层信令 网络层 物理介质附件 数据链路层 介质访问 单元 介质附 属接口 物理层 媒介 物理层功能模型
GB/T36048一2018 3.2物理层信令与介质访问控制的接口 物理层应提供两个对等介质访问控制子层之间交换数据位的服务,包括物理层信令数据请求和物 理层信令数据指示 物理层信令数据请求服务由介质访问控制子层发到物理层,请求一个显性或隐性位的发送 物理层信令数据指示服务由物理层发到介质访问控制子层,指示一个显性或者隐性位的到达 3.3物理层信令与物理介质附件的接口 3.3.1物理层信令到物理介质附件的消息 当物理层信令收到来自物理介质附件的信号,物理层信令应向物理介质附件发送一个显性或隐性 的输出消息 当物理层信令收到总线关闭请求时,物理层信令应向物理介质附件发送总线关闭消息 当物理层信令收到总线关闭释放请求时,物理层信令应向物理介质附件发送总线关闭释放消息 3.3.2物理介质附件到物理层信令的消息 当介质访问单元接收到来自介质的一个位,物理介质附件应向物理层信令发送一个输人消息 该 输人消息向物理层信令表明一个显性或者隐性位的到达 物理层信令 4.1位编码和解码 4.1.1位时间 在一个位时间内实现的总线管理功能包括CAN节点同步,网络传输延时补偿,采样点定位,都应 按照可编程位定时逻辑执行,该逻辑由CAN集成电路给定 标称位时间划分为4个互不重叠的时间段,如图2所示 同步段;用于同步总线上不同的节点,这个时间段内有一个跳变沿; 传播时间段:用于补偿网络内的物理延时,这些延时包括总线上的信号传输时间和CAN节点 内部延时 相位缓冲段1,相位缓冲段2:这两个相位缓冲段用于补偿跳变沿相位误差,可通过重同步加长 或者缩短实现 标称位时间 同步段 传播时间段 相位缓冲段1 相位缓冲段2 采样点 图2位时间划分 采样点是读取并解析总线上各位值的时间点,它位于相位缓冲段1末端 信息处理时间是以采样 点开始,为计算下一个位电平所预留的时间段 重同步的结果会引起相位缓冲段1加长或相位缓冲段2缩短 同步跳转宽度决定了相位缓冲段加
GB/36048一2018 长或缩短的上限值 CAN节点内部延时1,是在发送或接收过程中发生的所有异步延时的总和,与各个CAN节点集 成电路的位定时逻辑单元相关,如图3所示 第-1位 第w位 第n+1位 节点A位定时 同步段 传播时间段 相位缓冲段1 相位缓冲段2 采样点 延迟时间 ape Anpul lne ln upu 第t1位 第位 第-1位 节点B位定时 同步段 传播时间段 相位缓冲段1 相位缓冲段2 采样点 图3仲裁时CAN节点A和B位定时的时间关系和延时 CAN节点输人输出延迟的总和与位定时逻辑密切相关,由式(1)计算得出 lnle='ouput十limt 式中: 节点内部延时; tnod 节点输出延时; loutput 节点输人延时 tiput 为实现正确的仲裁,需满足式(2)的条件 /nmm-s什>/mhA十/mdi十2twin 式中: -节点传播延时; tpmpsx -节点A内部延时; 'mdeA 节点B内部延时; tnmadB 节点总线延时 tbuslin 4.1.2位时间编程 位时间的编程取决于下列时间段参数 时间片 a 时间片是由晶振周期和可编程分频器确定的固定时间单元 该分频器的数值范围为1一32的 整数 以最小时间片为单位,时间片的长度为 时间片=m×最小时间片,m为分频器的数值 时间段的标称长度(在非同步情况下) -同步段的长度为一个时间片 同步段的长度为一个时间片 -信息处理时间小于或等于两个时间片; 传播时间段的长度可编程为1,2,3,,8或者更多时间片 它用于补偿实际网络中的延 时,以最接近的整数时间片取整;
GB/T36048一2018 相位缓冲段1的长度可编程为1,2,3,,8或者更多时间片; -相位缓冲段2取相位缓冲段1和消息处理时间的较大值; 同步跳转宽度为可编程值,在1到相位缓冲段1和4的较小值之间取值 一个位时间的时间片总数可在825之间编程设定 为了提供一个系统范围内特定的时间片,不同节点的晶振频率需要互相协调 CAN集成电路可接 受的晶振频率允差和潜在的误同步由相位缓冲段1和相位缓冲段2共同决定 4.2同步 4.2.1概述 同步有硬同步和重同步两种形式 它们应遵循以下规则: 个位时间内只允许一次同步(在两个采样点之间. a 仅当检测到之前采样点的总线状态不同于采样点边沿后的总线状态时,才把隐性到显性跳变 b) 沿用于同步 当在帧间隔出现隐性到显性的跳变沿时应执行硬同步(除了第一个位间歇) c 满足规则a和规则b)的所有其他的隐性到显性跳变沿应用于重同步 下述情况除外,当隐 d 性到显性跳变沿具有正的相位误差时,发送显性位的节点不执行重同步 4.2.2同步沿的相位误差 同步沿的相位误差e与同步段相关,以时间片为单位测量 相位误差的符号定义如下 当跳变沿落在同步段内,e=0; a 当跳变沿落在采样点之前,e>0; b) 当跳变沿落在采样点之后,《<0 c 4.2.3硬同步 硬同步后,位定时逻辑单元将位时间从同步段开始重启 因此,硬同步将迫使引起硬同步的跳变沿 处于开始重启的位时间同步段之内 4.2.4重同步 当引起重同步的跳变沿相位误差幅值小于或等于重同步跳转宽度的设定值时,重同步应加长或缩 短位时间以确保采样点位置的正确 当相位设差的幅值大于重同步跳转宽度时 -如果相位误差e为正,则相位缓冲段1增加与重同步跳转宽度相等的值; 如果相位误差e为负,则相位缓冲段2缩短与重同步跳转宽度相等的值 如果相位缓冲段2缩短至小于信息处理时间,后续位电平的计算可以在相位缓冲段2之后完成 4.2.5晶振频率的允差 晶振频率f与晶振标称频率fw的允差取决于相位缓冲段1、相位缓冲段2、重同步跳转宽度和 位时间 晶振频率f应满足式(3): 1一df)fmGB/36048一2018 晶振频率f的最大允差d应同时满足式(4)和式(5) lphnse_segl,ha#e_NeR2)min d 2X3又 tpaseeg2 tsw dlf 20×t ti 式中: f的最大允差 dU 相位缓冲段1和相位缓冲段2两者较短的时间; t(PhasesRl.PhaesR2)nin 相位缓冲段2的时间 'nae-seee 位时间 'ie -同步跳转宽度的时间 'sw 两个品振频率之间最大的差值为 fad=2×d×fm 式中: f邮 -两个晶振频率之间最大的差值; df -f的最大允差; 晶振标称频率 fmmm 高速介质访问单元 5.1功能描述 5.1.1物理介质附件 5.1.1.1概述 如图4所示,总线终端包括终端A和终端B,用于抑制信号反射 CANH 总线 CANL A 模拟电路 模拟电路 拟电路 发送 接收 发送 接收 发送 接收 数字电喀 数学电露 数学电喀 CAN节点 CAN节点2 cAN节点n 图4推荐的电气连接 当所有CAN节点的总线驱动关闭,总线应处于隐性状态 这种情况下,中值电压由终端电阻和各 CAN节点接收电路的内部高电阻产生 当至少一个节点的总线驱动开启,则有一个显性位发送到总线 这会引起电流通过终端电阻,从而 在总线的双线之间产生差分电压 通过将总线差分电压转换为接收电路比较器输人所对应的隐性电平和显性电平,来检测显性和隐 性状态
GB/T36048一2018 5.1.1.2总线电平 总线电平有两种逻辑状态:隐性或显性,如图5所示 隐性状态下,Vc和VcL均设置为中值电压,此电压由总线终端确定 V小于最大阔值 总 线空闲或发送隐性位时,总线为隐性状态 V大于最小闵值时,总线为显性状态 显性状态覆盖隐性状态,并在显性位期间进行发送 仲裁期间,各CAN节点可同时发送显性位 这种情况下的V大于由一个CAN节点驱动 的V# 电压 'cNn 'cNL" 显性 隐性 隐性 时间! 图5物理电平状态表示 5.1.2介质附属接口 将CAN节点连接到总线上的连接器,应满足电气技术要求 5.1.3物理介质 为了避免线束反射波的影响,CAN网络的拓扑应当尽可能接近于单线结构,如图6所示 节点3 节点1 节点2 节点1 节点n 说明 总线长度 支线长度 节点间距 d 图6网络拓扑
GB/36048一2018 5.2电气技术要求 5.2.1概述 下列电气技术要求适用于双绞差分总线 终端电阻的值在表9中定义 CANLH CAN_H CANH CANH R" R 物肯" 分他 Csplit R2 cAN CANL cANL CAN 图7终端类型(单电阻终端和分离式终端》 高速介质访问单元定义了两种不同的终端模型,如图7所示 CAN_H和CAN_L之间的单电阻终端 分离式终端将单个电阻划分为两个相同值的串行连接的电阻,中间连接一个对地电容和一个 可选的专用分离式电压 5.2.2物理介质附件 在每个CAN节点在工作条件内都应满足表1表5中规定的参数 表1隐性状态时总线电压参数 值 单位 参数 符号 条件 最小 标称 最大 VeNL 2.5 12.0 总线共模电压 每个CAN节点相对于地测得 VeANL -12.0 2.5 mv 总线差分电压 V 12 在与总线相连的cAN节点处测得 -120 总线差分电压由隐性状态下所有的cAN节点的输出特性共同确定,因此V接近于0,见表4. 表2显性状态时总线电压参数 值 参数 符号 单位 条件 标称 最大 最小 3.5 12.0 VeN" 总线共模电压" 每个CAN节点相对于地测得 V 一12.0 1.5 cANL 总线差分电压 Vm 1.2 2,0 3.0 在与总线相连的CAN节点处测得 VH的最小值等于VL的最小值加上V翻的最小,VL的最大值等于Vn的最大值减去Va的最小 总线负载随着接人网络的cAN节点增加而增加,R翻增加,导致V翻减小 V的最小值由总线允许连接的最 大CAN节点数确定 V的最大值由仲裁期间CAN节点数的上限决定
GB/T36048一2018 表3CAN节点Vc和Vc、L的标称值 电压值 符号 标称电池电压V 最小 最大 心 -27.0 十40.0 cANH 14 -27.o 十40.0 eANL. -58.0 十58.0 VeANL 28 VcANL -58.0 十58.0 VeAN -58.0 十58.0 42 VcAN -58.0 十58.0 确保不能损坏总线驱动电路 表4cAN节点的隐性输出直流参数 值 符号 单位 条件 参数 最小 标称 最大 VeN_H 2.0 2.5 3.0 总线输出电压 无负载 3.0 VcAN 2.0 2.5 -500 50 总线差分输出电压 Vain mV 无负载 内部差分电阻 10 100 无负载 Ra kQ R 50 内部电阻" kQ 输人差分电压 0.5 Va l.0 负载连接在CAN_H和CANL之间 对于内部没有集成终端电阻的CAN节点正常应用时),这个电阻是 RL/2;对于内部集成终端电阻的CAN节点电阻为RL cAN_H和cAN_L的R.的偏差不超过3% 接收显性位和隐性位的值要承受分别为0.3V和0.5V的传导抗扰度 接收隐性位的阔值 表5CAN节点的显性输出直流参数 值 符号 单位 条件 参数 最小 标称 最大 VeN 2.75 3.5 4.5 输出电压 负载RL/2 VcAN 0.5 1.5 2.25 3.0 输出差分电压 Van .5 2.0 负载RL/2 V 输人差分电压" 0.9 负载RL/" /2a 5.0 an 负载连接在CAN_H和CAN_L之间 对于内部没有集成终端电阻的CAN节点正常应用时),这个电阻是 R,/2;对于内部集成终端电阻的CAN节点电阻为RL 接收显性位和隐性位的值要承受分别为0,3V和0,5V的传导抗扰度 接收隐性位的阔值 10
GB/36048一2018 5.2.3CAN节点 5.2.3.1 概述 在CAN节点与总线断开时,在各个CAN节点的CAN_H和CAN_L引脚处测得的参数应符合表 3中的规定 在各个CAN节点的CAN_H和CAN_L引脚处测得的参数应符合表4和表5中的规定 5.2.3.2CAN节点交流参数 在CAN节点与总线断开时,在各个CAN节点的CAN_H和CAN_L引脚处测得的交流参数应符 合表6中的规定 表6与总线断开的CAN节点的交流参数 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 位时间 tB As 20 内部电容 pF 10 内部差分电容 pF 1Mbit/s 最小位时间对应的最大位速率为1Mbit/s 除了内部电容限制外,总线连接的电感也要尽可能的小 c和C画的最小值可为0 电容的最大值由位时间 和网络拓扑参数L和d决定,详见表10 当CAN节点产生的线束反射波没有使显性差分电平低于Va翻 0.9V,且没有使隐性差分电压高于V出=0.5 5v见表4和表5),才可确保实现正常的功能 CAN_H和CAN_1相对于高频地是为1Mbit/s 5.2.4介质附属接口和连接器 将CAN节点连接到总线上的连接器,其参数见表7 表7连接器参数 符号 单位 最小值 参数 标称值 最大值 条件 U 40 标称VaT=14V U 电压 58 标称Ve=28V U 标称VT=42V 58 电流 mA 25 80 峰值电流" IT mA 500 MHz 25 传输频率 R 接触电阻" 70 nmQ 限定时间:l101tB cAN接收节点的总线差分电压取决于接收节点和发送节点之间的线束电阻 因此,信号线的传输电阻受到各备 节点的总线电平参数限制 1
GB/T36048一2018 5.2.5物理介质 5.2.5.1 概述 总线线束的技术要求,见表8. 表8双绞线物理参数 值 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 O 阻抗 95 120 l40 在两根信号线之间测得 单位长度电阳 R 70 mQ/mm 单位线延时 ns/m loRLAYy 33 每米双绞数量 RATEw97 Twists/meter 50 "CAN接收节点的总线差分电压取决于接收节点和发送节点之间的线束电阻 因此,信号线的传输电阻受到各 节点的总线电平参数限制 总线上两点之间的最小延时可为0 最大值由位时间和收发电路的延时决定 5.2.5.2终端电阻 终端A和终端B(见图4和图7)所用的终端电阻R,应符合表9的规定 表9终端电阻 值 符号 单位 备注 最小 标称 最大 R 100 120 130 最小耗散功率220m w a受到拓扑结构、位速率和斜率的影响,终端电阻可偏离120Q. 对于分离式终端的情况,R分为两个电阻,两个电阻的允差应在士1%以内 5.2.5.3拓扑结构 网络拓扑参数见表10. 表10网络拓扑参数 值 参数 符号 单位 条件 最小 最大 40 总线长度 m 支线长度 0.3 位率:lMbit/s" m 节点间距 40 m 当位速率小于1Mhit/s时,总线长度可相应增加 由于各CAN节点的支线长度、位速率和内部电容的不同、 其他长度的1和d在不同的网络拓扑中也有应用 特别当d等于0的时候,该网络拓扑为星形结构 在这种 情况下,应通过测量个CAN节点输人差分电压,检查线束谐振波对位编码的影响 12
GB/36048一2018 5.2.5.4可选电容 当采用分离式终端时,可选电容应连接到地和终端中心点,如图7所示 参数见表11 表11可选电容参数 值 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 nF 4." 100 V 可选电容 最小电压>58 C 带低功耗模式的高速介质访问单元 6.1功能描述 6.1.1正常工作模式下的总线电平 总线电平有两种逻辑状态:隐性或显性如图9所示 电压,u vCC CAN_H cANL spn 何可选 "高阻" vCC RXD CAN cAN 品性 隐性 隐性 时间, 说明 -正常工作模式 -低功耗模式; -简化的收发器偏置装置 图8物理位表示和简化的偏置装置 正常工作模式下的总线电平,见5.1.1.2. 低功耗模式下的总线电平 6.1.2 在低功耗模式下,总线驱动处于关闭状态,不能驱动总线的差分电平 与正常工作模式特性相比 通过接收器的高输入内部电阻R 将总线电平拉到模块的信号地 当正常总线通信时偏置电压为vcc/2,当低功耗模式时偏置电压为地电平 6.1.3退出低功耗模式的唤醒 当处于低功耗模式时,物理层应监测cAN总线的cAN_H和cAN_L用于唤醒 当总线出现一个 或多个连续的至少持续时间的显性总线电平,且通过一个隐性总线电平相隔开时,将执行总线 唤醒 13
GB/T36048一2018 6.1.4断电节点的系统 为了不影响CAN通信系统,对于主动关闭的断电节点例如,点火钥匙控制模块),当其他节点保 持正常通信时,断电节点尽量不影响总线电平 收发器应产生最低的漏电流到仍在通信的总线上 基于应用的目标,持续供电的节点应允许表13中定义的最大漏电流参数,暂时不供电节点应尽量 降低漏电流 6.2电气技术要求 6.2.1物理介质附件 在每个CAN节点的工作条件内都应满足表12表15中规定的参数 表12低功耗模式时总线电压参数 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 Ve 12.0 总线共模电压 在每个cAN节点接地处测量 VcAN 12.0 在每个连接到总线上的 mv 12 总线差分电压" 120 CAN节点处测量 总线差分电压由隐性状态下所有的CAN节点的输出特性共同确定,因此Va接近于0,见表17 表13总线输入漏电流 值 符号 单位 条件 参数 最小 标称 最大 MA 250° lcAN_H 输人漏电流 Uus=5v.U=0V MA 250" lcAN_ 在断电的情况下,当同一网络中的其他设备继续保持通信时,断电设备的最大漏电流应尽量低,见6.1.4,推荐 的漏电流值为小于25A 表14正常工作模式下驱动器对称性 值 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 R=120Q,允差在1%以内; 驱动器对称性 Cl山=4.7nF,允差在5%以内 Vs 0.9VcC 1.0VCc 1.1VCC Ve十Ve fr=250kHz; 示波器输人阻抗,<20pF/>1Mn 14
GB/36048一2018 表15可选的分离式输出电压 值 参数 符号 单位 条件 最大 最小 标称 正常工作模式带负载条件 0.3VCc 0.7VCC -500MA1MQ 件下,分离式输出电压 2vGB/T36048一2018 表18CAN节点的总线输入电阻 值 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 内部差分电阻 R品 正常工作模式和低功耗模式,无负载" l0 l00 kQ R kQ 50 内部电阻" 正常工作模式和低功耗模式 对于内部集成终端电阻的CAN节点电阻为R "cAN_H和cAN_L的R,的偏差不超过3% 表19CAN节点的显性状态直流参数 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 2.75 3.5 4.5 VcAN 负载RL/2 输出电压" 0.5 1.5 VcANL 2.25 差分输出电压 V l.5 2.0 3.0 负载R/2 正常工作模式下, V 5.0 V的 负载RL/2 0.9 差分输人电压" 低功耗模式下 1.15 负载RL/2 V 5.0 差分输人电压 负载连接在CAN_H和CAN_L之间 对于内部没有集成终端电阻的CAN节点正常应用时),这个电阻是 RL/2;对于内部集成终端电阻的CAN节点电阻为RL 由于EMC要求,CAN_H和CAN_L应满足的匹配关系,见表14. 接收显性位和隐性位的闯值要承受分别为0.3V和0.5V的传导抗扰度 6.2.2.2 交流参数 表20与总线断开的CAN节点的交流参数 参数 符号 单位 条件 最小 最大 标称 位时间 tB 正常工作模式,负载 传播时间" 255 R=120Q,C=100PF tpo ns =15PF .Frw=250KHz CRxD一 显性总线下, 低功耗模式,负载RL=120Q. 5" 0,5 唤醒滤波时间 共模电压U见表12 内部电容 pF 20 Mbit/s" 16
GB/36048一2018 表20(续 值 参数 符号 单位 条件 最小 标称 最大 10 内部差分电容 pF 1Mbit/s 最小位时间对应的最大位速率为1Mbit/s 当存在发送端/接收端读取接口时,此参数可直接测量 在集成CAN节点中,此参数应间接测量 最大的滤波时间将会影响唤醒报文长度,特别是在高波特率情况下 CAN_H和CAN_L对地测得 除了内部电容限制外,总线连接的电感也要尽可能的小,C和C的最小值可为0 电容的最大值由位时间 和网络拓扑参数L和dl决定,详见表10 当CAN节点产生的线束反射波没有使显性差分电平低于Va= 0.9V,且没有使隐性差分电压高于V=0.5v见表17和表19),才可确保实现正常的功能 6.2.3介质附属接口和连接器技术要求 将CAN节点连接总线上的节点的连接器,其参数同表7 6.2.4物理介质 物理介质附件的技术要求,同5.2.5 选择性唤醒功能高速介质访问单元 7.1电气技术要求 7.1.1物理介质附件 物理介质附件的技术要求,同5.2.2和6.2.1 7.1.2CAN收发器 7.1.2.1概述 收发器断电时的输人漏电流的参数应符合表21中的规定 断电时收发器输入漏电流 表21 值 参数 名称 单位 条件 最小 最大 A 一l0 十l0 leAN 输人端漏电流 Us=5V,Us nA l0 十l0 lcANL 7.1.2.2收发器输入和输出电平 在各个CAN节点的cAN_H和cANL引脚处测得的参数应符合表22中的规定 与收发器相关的其他输人和输出电平参数见5.2.2和6.2.1的规定 17
GB/T36048一2018 表22隐性状态时收发器直流参数 值 参数 名称 单位 条件 最小 最大 0.5 正常工作模式下,输人差分电压" vu 低功耗模式下,输人差分电压 Vap 0.4 接收显性位和隐性位的阔值要承受分别为0.3V和0.5V的传导抗扰度 接收隐性位的阔值 7.1.2.3交流参数 在各个CAN节点的CAN_H和CAN_L引脚处测得的参数应符合表23中的规定 表23收发器交流参数 参数 名称 单位 条件 最小 标称 最大 位时间 tn 见表20 传播时间 tpo 低功耗模式,R=60Q,共模 电压见表13(最小和最大总线 共模电压) 根据表13,确保 CAN活动过滤时间 0.5 tFller AS 差分显性电压以及可变脉冲 长度来 pde=tre(min)tre,max 负载RL=60Q;CL=100pF 偏置时间 200 tB MS CoN=100pF 唤醒超时 0.5 10 此参数可选 tw ms 总线非活动状态超时 0.6 1.2 tsle 内部电容 见表20 差分内部电容 最大的滤波时间将会影响唤醒报文长度,特别是在高波特率情况下 总线失效管理 8 在正常工作时,有以下几种总线失效会影响总线正常工作 导致的网络失效行为,见表24 总线 的断路和短路故障,如图9所示 18
GB/36048一2018 表24总线失效检测 总线失效描述 网络行为" 质量技术要求" 节点与总线断开 剩余节点继续通讯 推荐 个 个节点掉电 剩余节点继续通讯,但信噪比降低 推荐 -个节点地线断开 剩余节点继续通讯,但信嗓比降低 推荐 所有节点继续通讯 推荐 节点屏蔽地断开" 开路和短路故障" 剩余节点继续通讯,但信噪比降低 推荐 lCAN_H断路 2CAN_I断路 3cAN_H对电源短路 4cAN_L对地短路 5cAN_H对地短路 6CAN_L对电源短路 7CAN_L对CAN_H短路 可选 8CAN_I和CAN_H在同一位置断路 推荐 9丢失一个终端网络 推荐 图9的示例不包括容错模式 当发生失效时,网络应按照第二列所描述的运行 只有使用屏蔽线束时考虑 编号1~9对应于图9中示例1一示例9.
GB/T36048一2018 c r'em CAN 模块l 示例?7 示例5 GND 示例6 r' CAN 模块r-l 示例4 示例3 'nAr GND 示例8 示例1 示例2 CAN 模块n 示例9 终端网络 图9CAN总线失效示例

乘用车CAN总线物理层技术要求GB/T36048-2018解读

CAN(Controller Area Network)总线是一种常见的汽车电子通信协议,广泛应用于现代汽车中。作为汽车电子控制系统中的一个重要组成部分,CAN总线通过连接车辆各个电子系统,实现数据传输和互联互通。而CAN总线物理层技术,则是CAN总线协议中的一部分,负责将电子信息转化为物理信号进行传输。

为了进一步规范和统一CAN总线物理层技术的应用,中国国家标准化管理委员会于2018年12月发布了《乘用车CAN总线物理层技术要求GB/T36048-2018》标准,该标准自2019年7月1日起开始实施。

GB/T36048-2018标准内容

《乘用车CAN总线物理层技术要求GB/T36048-2018》标准共包括5个部分,分别是:引言、范围、术语和定义、物理层性能指标和物理层测试方法。

其中,物理层性能指标包括CAN总线通信电平、抗干扰能力、传输速率等方面的要求。而物理层测试方法则对上述性能指标进行了详细说明,并提供了相应的测试流程和测试数据处理方法。

标准应用

《乘用车CAN总线物理层技术要求GB/T36048-2018》标准的发布,将有助于进一步规范和统一CAN总线物理层技术在汽车电子控制系统中的应用。具体来说,该标准可为汽车电子控制系统的设计、开发、测试和维护提供统一的参考标准,有助于提高汽车电子系统的稳定性、可靠性和安全性。

同时,该标准的实施还将促进国内CAN总线物理层技术的研究和应用,推动我国汽车电子产业的健康发展。

结语

作为现代汽车电子控制系统的重要组成部分,CAN总线在汽车电子应用中具有广泛的应用前景。而《乘用车CAN总线物理层技术要求GB/T36048-2018》标准的发布,为CAN总线物理层技术的规范和统一奠定了重要基础,对于推动我国汽车电子产业的发展将起到积极作用。

核电厂安全重要电气设备鉴定规程
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信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口
本文分享国家标准信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口的全文阅读和高清PDF的下载,信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口的编号:GB/T36096-2018。信息技术学习、教育和培训虚拟实验构件服务接口共有17页,发布于2018-10-01 下一篇
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