1、11.用途推荐适用的 SAE 系列可用于除一些特殊用途外的各种轻型车和重型车（例如：发电机装备等） ，高负荷的货车及拖车，建筑设备及农业设备和机器。本材料的目的在于提供一各与电子系统相关的系统，并通过提供一个标准结构来使电子装置间相通。2.附注：相关信息是 SAE J19392.1. 适用刊物以下刊物给出了详细说明，并提供了最近一期的 SAE刊物编号。2.1.1 SAE 刊物由 SAE 提供，SAE J1113/13汽车电路元件的电磁环境适应性，测量步骤第 13 部分静电释放抗扰性。2.2 相关刊物以下刊物提供了本材料没有提及的其他相关材料。2.2.1 ISO 刊物由 ANSI 提供ISO11
2、898公路汽车 数字信息交换高速通信局域电路控制器（CAN）3 物理电路描述3.1 物理层-物理层即网络电子控制装置数据连接的实现，ECUs 的所有数据受公共汽车线路的电负荷限制，其最大数据为 30，根据电子参数来给出说明书。3.2 物理介质本材料中定义为屏蔽双螺旋物理介质，特征为 120 阻抗。电线标号分别为：CAN -H，CAN -L，ECUs 中相应销钉名称为：CAN-H 和 CAN -L 第三个接头屏蔽端标号为 CAN-SHLD3.3 电压差2CAN-H 和 CAN-L 的电压差与每个 ECU 的 CAN-H 和 CAN-L 的地线有关。CAN-H 和 CAN-L 的电压差由下面的公式
3、来计算：Vdiff=VCAN-H VCAN-L （公式 1）3.4 汽车水平公共汽车线路由两种形式隐性和显性，在隐性形式下，CAN-H 和 CAN-L 处于平均电压水平，电压差约为 0，同产在怠速情况出现此种形式。显性形式是通过电压差大于最小值时来实现的。3.5 汽车电位在汽车线路中，显性与隐性 bit 都有两各不同的 ECUs3.6 普通模式下汽车电压值范围在一般情况下汽车电压由 CAN-H 和 CAN-L 的临界电压值来决定的，当ECUs 与汽车线路连接时，每个 ECUs 都由地线来保护操作系统安全。3.7 端电阻汽车电路中是通过 R1*R2 来表示电阻二不是在 ECUs 内部设置，因为如
4、果 ECUs 中的其中一个断开连接，汽车就无法正常操作。3.8 内阻ECU 的内阻 Rin在 ECU 与汽车线路断开连接后，由 CAN-H 或 CAN-L 与地线间的阻力来决定（见图 3）3.9 内阻差内阻差（R diff）在 ECU 与汽车线路断开连接后，由 CAN-H 和 CAN-L 间的阻力来决定。3.10 内部电容内部电容由 ECU 断开与汽车线路连接后，CAN -H 或 CAN-L 和地线间的容量决定。3.11 内部电容差3内部电容差（C diff）由 ECU 断开与汽车线路连接时，CAN -H 与 CAN-L 间的电容来决定。3.12 Bit 时间汽车控制功能由 bit 时间可体现
5、，如 ECU 同步，电路网络传输延迟补偿，及采样点定位，CAN IC 协议中的 bit 定时来决定。在 bit 这部分中，常由多各名称被用于 CAN 的 IC 协议中。a. SYNC SEG-这部分零件主要用途是使车上的 ECU 能够同步。b. PROP SEG-这部分零件主要用于电路内部补偿物理延迟时间，延迟时间由汽车线路的传播时间所致。c. PHASE SEG1，PHASE SEG2-相位-缓冲扇形板主要用于修复相位误差d. 抽样点-它是汽车电路读取和分析所接受数据的时间点3.13 内部延迟时间ECU 内部延迟时间，T ECU，即为每个 ECUs 的接收路径非同步延迟的总和详细细节参看第六
6、节。注释：1）ECU 数据输入与输出总和与 ECU 从汽车断开连接之间的特点由以下公式可表明：t-ECU=t-OUTPUT+t-INPUT Where-=ECU(A，B)2）符合下列条件时，为最恰当解决方法tAECU+tBECU+2tBus linet=tPROP-SEG+(tPHASE-SEG1-tSJW)如果在数据转换中，部分数据丢失，SYNC -SEG 将无记录，4tSJW 为 PHASE-SEG1 的一部分，用来弥补相位误差，如最大值导致tSJW 相移错误同步时，它将从可有效利用的时间中减掉，即前置传输 bit同步，根据 ECU 同步来完善在采样点时的汽车电路。3）IC 协议中的可接收
7、晶体耐受力和错位被 PHASE-SEG1 和 2 所限制。a.同步（控制）-同步由硬性和重复同步两部分组成，它遵循以下规则1.在一个 bit 时间内只允许一个同步2.如果电路显示先前的抽样点与汽车线路有不同，3.14 CAN Bit 时间要求- 有多种配备部件组成的高可靠电路网络是必要的，在无任何 bit 时间控制的限制下，不同装置有可能不能正确接收及分析数据信息，在某些电路网络下，有一个专门的装置来连接网络，但它使网络管理变的更困难，CAN 集成电路片供应商建议：电路网络的所有装置设定同样的 bit 定时标准。所有的 CAN IC 把 bit 时间分为小部分，被称为tq（即时间量） ，对于大
8、多数 CAN IC 来说，1tq=250ns（有振动器频率和波段比率决定）因此 bit 定时指示的具体标准有必要确定，以此来确保一个稳定可靠的电路网络，需要说明的是，在 CAN 装置中，对 bit 部分的定义略有不同，最后结果为 250kbps,40m 电路网络，以下给出了一些典型的 IC 控制系统的标准。SYNC=0SAMPLE=05TSEG1=13tqTSEG2=2tqSJW=1tq总 bit 时间=TSEG1+TSEG2+Tsyncseg=13+2+1=16tq=4msPROP-SEG+PHASE-SEG1=TSEG1PHASE-SEG2=TSEG2SYNC-SEG=SYNC-SEG表一
9、 ECU 与汽车线路断开连接时的 AC 参数参数 符号 最小值 正常值 最大值 单位 条件bit 时间 t 3.995 4.000 4.005 ms 250Kbit/s(1)内部延迟时间 t ECU 0.0 0.9 ms (2)内部电容 C in 0 50 100 pF 250Kbit/s 内部电容差 C diff 0 25 50 pF 有效时间 t avail 2.5 ms (4)1.包括内部公差、温度、时效处理（老化）等2.tECU 标准确定了从隐性到显性不同状态间转换时电压差 V diff=1.0V，而从显性到隐性的电压差 Vdiff=0.5V，在注释 1 所说 bit 定时中，CAN接
10、触面延迟时间为 500 毫微秒，缓坡（图 A1，A2 中 R1 和 R2） ，数据输入系统筛选（图 A1，A2 中 R5，R6，C1，C2）为推荐使用装置。内部延迟时间可以为 0，最大值由 bit 定时和汽车延迟时间决定3.Cin和 Cdiff的最小值可为 0，最大值由 bit 定时和电路网络参数决定（参看表 8）在显性低于 1V，隐性电压差大 于 0.5V 时，电压差不受电缆限制。64.从 IC 装置 bit 定时可获得有效工作时，例如：这个时间在多数 IC 控制与 TSEG1 一致，由于非同步而由可能失去 SJW 的长度，所以有效工作时间即是 TSEG1-SJWms,当 Tavail=3.
11、00s SJW=1tq TSEG1=13tq TSEG2=2tq4.作用描述如图 2 所述，在汽车线路末端均有电阻器 R2。如果所有 ECUs 的变速器开关关闭，则汽车处于隐性状态。在这种状态下，汽车所有 ECUs 电压变未无源偏压电路，见图 2如果汽车电路在使用种，显性 bit 将被发送至汽车线路，这将导致电流流向终端电阻，因而电线两端存在压差。5.电子参数5.1 电子数据每个 ECU 在操作温度范围内的参数，均在下表中列出。5.1.1 电子控制系统在表 1 到 4 中，给出了每个 ECU 的 CAN-H CAN-L接头表 2 参数 符号 最小值 正常 最大值 单位 条件最大电压 V CAN
12、-H -3.0 16.0 V 常用电池 12VVCAN-H -3.0 16.0 V最 大 VCAN-H -3.0 32.0 V 常用电压 24V电 压 VCAN-H -3.0 32.0 V 5.1.1.1 绝对最大值比率如表 2 中所示绝对值最大时，在对无线电通讯设备无损害的情况下，DC 电压可被连接至汽车电路，虽然7在此条件下，无法确保连接的有效使用，但无时间限制，一段时间后，CAN 会变为“错误”状态。5.1.1.2 表 3 和表 4 列出了在隐性和显性状态下的 DC 参数表 3 在隐性状态下的与汽车线路断开连接时的 DC 参数参数 符 号 最小值 正常值 最大值 单位 条件汽车电压 V
13、CAN-H 2.0 2.5 3.0 V 无负荷输 出 V CAN-L 2.0 2.5 3.0 V 无负荷输出电压 V diff-or -1200 50 mV 无负荷工作情况 内阻差 R diff 10 100 K 无负荷内 阻 Rin 5 15 V 无负荷输入值范围 V diff -1.0 0.5 V 无负荷1.为了产生对称的信号波形和最小 EMI 放射值时，CAN -H和 CAN-L的 Rin 应几乎相等，误差小于 5%。2.量个终端电阻在 CAN-H与 CAN-L之间连接3.在正常电压值范围内，可确保正常工作，见表 5，表 64.虽然在错误状态下，V diff=-1.0V，但可被视为隐性状
14、态。表 4 ECU 与汽车线路断开连接时隐性状态下的 DC 参数参数 符 号 最小值 正常值 最大值 单位 条件汽车线路电压 V CAN-H 3.0 3.5 5.0 V （1）VCAN-L 0.0 1.5 2.0 V 8输出状态下电压差 V diff-1d 1.5 2.0 3.0 V （1）输入值范围 V diff 1.0 5.0 V （1）(2) 1.两个终端电阻在 CAN-H与 CAN-L之间连接2.在正常电压值范围内，可确保正常工作。表 5 所有与汽车电路 ECUs 在隐性状态下的汽车电压参数参数 符号 最小值 正常值 最大值 单位 条件汽车线路电压 VAN -L 0.1 2.5 4.5
15、 V 由 ECU 地线测量压差 V diff -400 5.0 mV 由 ECU 测量汽车电压1.汽车电压差由在隐性状态下的 ECU 输出值来决定，因此电压差几乎未0（见表 3） ，最大值由 Vdiff=1.2V 时的单个传导体来决定。表 6 所有与汽车线路连接 ECU 在显性状态下的汽车电压参数参数 符号 最小值 正常值 最大值 单位 条 件汽车电压 VCAN-H 3.5 7.0 V 由 ECU 地线测量VCAN-L -2.0 1.5 压差 Vdiff 1.2 2.0 3.0 V 由 ECU 测量决定1. VCAN-H 最小值由 VCAN-L 最小值加 Vdiff 最小值来决定VCAN-L
16、最大值由 VCAN-H 最大值减 Vdiff 来决定2.随着电路网络中 ECU 的增加，由于汽车负荷量也随着增加，因而电压差减少，V diff 的最小值由汽车 ECU 数量来决定。 Vdiff 的最大值由仲裁中的上限来决定，其最大值不超过 3V。95.1.1.3 AC-参数-ECU 所需 AC 参数，参看表 15.1.2 汽车电压-运转的-当所有 ECU（2.30 间）与汽车电路终端正确连接时的所需参数在下表中列出，汽车上任意 ECU 间地线分支允许最大值未 2V，电压与分支连接可变为显性状态（见表 6）5.1.3 静电释放（ESD）-根据 SAE J1113/13 中 ESD 正常使用为 1
17、5KV，当与汽车线路断开连接时，CAN -H 和 CAN-L 应当及时给予检测5.1.4 物理层电路-由多种分离和合并物理层电路的可能，两个分离装置范例见附录 A5.2 物理媒介参数-以下内部描述了电缆特征，终端及电路网络布局（见表 7）表 7 螺旋屏蔽导线物理介质参数参数 符号 最小值 正常值 最大值 单 位 条 件阻抗 Z 108 120 132 在两个地线间测量比阻力 rb 0 25 50 m/m (1)电路延迟比 t p 5.0 ns/m (2)比 C b 0 40 75 pF/m 导线之间电容 C s 0 70 110 pF/m 导线至屏蔽导线尺寸 a c 0.5 mm2 通过部分电
18、缆尺寸 d c 6.0 8.5 mm 直径导线 d ci 2.9 3.3 3.7 mm 直径绝缘材料尺寸10屏蔽 200 m/m效率1.ECU 压差由其本身及传动 ECU 间的电路上的电阻决定，因此单根电线上的总电阻由每个 ECU 的汽车水平参数决定。2.汽车线路两点间的最小延迟时间可以为 0，而最大值则由 bit 时间和传动及接受的电路系统的延迟时间来决定。5.2.1 汽车线路-汽车线路由 CAN-H，CAN -L 和 CAN-SHLD 组成，CAN -H 应为黄色而 CAN-L 为绿色，另外，导线必须能满足以下要求。5.2.2 集成电路布局为了避免导线反射直线结构种的电路布局应尽可能密闭，实际上，可使导线末端与主要导线连接，参看图 7。为了减少定波，波节在电路中不应处于同一位置，导线后部长度不应全部相等，电路的尺寸要求见表 8表 8 螺旋屏蔽导线物理介质参数参数 符号 最小值 正常值 最大值 单位 条 件汽车长度 L 0 40 m 不包括导线末端导线末端 I 0 1 m长 度 波 节 d 0.1 40 m距 离5.2.3 终端电阻-每个干线的末端必须在终端配以特有的电阻来提供正确的CAN-H 和 CAN-L 终端，这个终端电阻应在 CAN-H 与 CAN-L 间连接，终端电阻应符合表 9 中所述特性。表 9 终端电阻参数
