速锐得适配宝马奥迪大众捷豹路虎CAN总线访问控制经验

随着汽车电子控制单元以及汽车电子装置的不断增多，采用串行总线实现多路传输，组成汽车电子网络，是一种既可靠又经济的做法。在协议的管理下，若干控制单元、若干终端、传输设备和通信控制处理器等组成系统集合。

汽车电子控制网络是按照特定的车载网络协议，如CAN2.0、以太网等，以共享资源为目的，将所有位置上分散且独立的车载控制模块相互连接在一起的集合，我们想要实现对总线的数据应用，就得进入网络去实现访问和控制。

一、访问控制方式

速锐得适配宝马奥迪大众捷豹路虎的现场CAN总线的设备终端（TBOX/OBD）访问控制方式主要有一下几种：载波监听多路访问、冲突检测与解决、主从访问控制方式、令牌访问控制方式以及时分多路等。

在适配过程中，总线上的任何节点都没有预约发送时间，节点的数据都是随机发送的，比如在网络上争用传输设备终端，故又称为争用技术。若同一时刻有多个节点向总线上发送数据就会引起冲突，为了避免冲突每个节点在发送信息前，都要监听总线上是否有信息在传送，这就是载波监听的原由，目前市面上很多OBD产品都采用请求的方式来获得数据，但是会影响总线的正常工作，也就会导致报故障码、仪表灯乱闪、数据无法适配和获取，OBD请求数据过快，还会造成总线网络数据冲突。这些就奠定了速锐得适配宝马奥迪大众捷豹路虎的现场CAN总线的实际意义。

二、先听再讲的访问逻辑

载波监听的方式是“先听再讲”。一个节点要发送消息，首先要监听CAN总线，检测总线上是否有其他节点正在发送消息，总线空闲则再发送，总线忙，则采用监听模式，这就是退避算法的核心，目前能掌握此技术的企业屈指可数。

由于传输线上不可避免地存在传输延迟，可能有多个节点同事检测到总线处于空闲状态并开始发送，从而导致冲突，所以，在每个节点开始发送消息后，还要持续监听线路，判断是否有其他节点正在与本节点同时发送消息，一旦发现有便停止发送，这就是冲突检测。

三、穿插边听边讲

载波监听多路访问协议已经广泛运用于车载网络中。在TBOX或者CAN等设备终端访问方式中，每个节点在发送帧期间，同时有冲突检测功能，就是我们常说的“边讲边听”。

采用载波监听多路CAN访问的机制可以从根本上避免冲突，仲裁期间，每个发送节点将从总线上的检测到的值与自己发送的值相比较，如果不同，立即停止发送转为接收。

该总线适配的方法优点是：1、实现较为简单，2、主节点定时间从节点发送询问帧，所以每个节点获得总线访问权的时间基本上是确定的。缺点是：浪费带宽、如果汽车主节点出故障可能需要借助诊断仪清码，造成原因是总线网络如上所说，速率不同。

四、轮询访问

在通用系列汽车上，还存在主节点通过周期性的询问从节点来控制基于节点通讯的总线访问权限，也就是我们常说的“轮询机制”。在轮询周期，主节点从节点发送询问帧，相应的节点必须以一个应答时间为响应。

五、令牌访问与控制方式

根据上述访问机制中存在的冲突，其原因是由于各个节点发送消息是随机的。为了解决这些冲突，我们采用新的“令牌访问”的方式。这个原理可用于环状网络，也可以用于总线，网络上叫令牌环状网，总线上叫令牌总线网。

在令牌环状网中，每个时刻只允许一个节点发送消息。令牌在网络环路中不断的传递，只有拥有此令牌的节点才允许向网络中发送消息，其他的节点仅允许接收。因此，表示消息发送权的令牌在环状信道上不断循环，环上每个节点都有机会获得TBOX或者OBD终端的访问权，而任何时候都只有一个节点利用环路传输消息，这样就避免了冲突。

令牌总线网的传递方式也是一样，可采用总线网络拓扑结构，但是不同的是，前者在物理总线上由网上的各个节点按照一定顺序行成一个逻辑环，每个节点在环中均有一个指定的逻辑位置，末节点的后继节点是首节点。该总线访问方式从物理上看是一个总线结构的局域网，各个节点共享一个通道。但是从逻辑上看，这一种环状结构的局域网和令牌环不一样，只有拥有令牌的节点才具有OBD或者TBOX终端的访问权。在正常运行时，节点完成发送后就将令牌传递给下一个节点。令牌是按照地址的递减顺序传递给下一个节点的，但从物理上看，带有目标地址的令牌帧广播至总线上的所有节点，当目标节点识别符合它的地址时才将该令牌接收。

六、分时多路访问

该设备终端访问方式中，用于传输数据的周期被分成很多时间片，网络系统的各个消息按照事先规定的发送顺序，在发送周期的固定时间内发送数据到总线上，因此各个节点访问设备终端的时间片是确定的。该设备终端访问方式的前提条件是每个节点的局部参考时间与统一的全局时间基准同步。

目前，市面上所有的汽车制造商无一例外的在汽车网络化控制上投入大量的资源，同时，厂商及消费者也从汽车网络控制技术的广泛应用中获得所需要的信号。汽车网络化技术是通信技术、计算机技术、以及控制理论和实操相结合的产物，车联网与总线数据应用也是现代汽车电子技术最重要的基础，需要在这个大数据时代下，收集分布在汽车各处传感器发出的信息，按照嵌入式指令进行实时采集、利用、运算，所以，这就是速锐得适配宝马奥迪大众捷豹路虎大量车型现场CAN总线的根本原因，同时把经验分享给大家。