13、CAN總線如何和ECU可靠的連接？CAN協議是不是必須得用SEA1939，這個協議好像是商用的吧？

答：CAN只有物理層和數據鏈路層，在具體應用中還應當根據實際情況按ISO的7層協議的要求制定其它層．J1939只是建立在CAN之上的應用層協議，類似的還有GMLAN，CANOPEN等。J1939叫商用車應用協議．因為車通常分為商用車和乘用車，J1939是為商用車用的，而不是“商用的”。

14、現在can在轎車中很普遍了。對于can總線的應用層，各個汽車公司像大眾通用等汽車公司是不是都有自己的協議？如果想自己設計應用層的協議(如果可能的話)，應該考慮哪些方面呢？j1939協議前景如何呢?

答1：從技術的角度來看，應該自己設計應用層協議，實際也是整車廠的知識產權。這也是為什么大眾、通用都有自己的協議但是還不對外公開的原因。設計中要考慮的主要問題舉個例子來說：

比如ABS提供車速信號、自動變速箱需要車速信號。在設計應用協議的時候就必須考慮使用合適的消息傳送車速信號，主要考慮的因素就是ID應該是多少、周期是多少。影響ID分配的主要就是延時(或時延)問題。但是目前的設計技術很難保證這一點，建議參考國外目前研究比較熱的設計技術，那就是基于控制消息延時的設計技術。其核心思想就是考慮從信號產生、總線傳輸到信號用于控制全過程的時間要求。也就是對從ABS產生車速信號，通過總線發送，到自動變速箱使用車速信號進行控制的全過程的時間提出時間要求。ID、周期的設計都必須滿足這個時間要求。考慮整車網絡，考慮每個這樣的相互關系，最終對整車網絡的應用層協議進行設計，并可以進行整車的網絡優化。

Mentor Graphics 的VNA是采用該技術實現應用層協議設計的自動化工具，它根據用戶提出的時間要求，可以自動實現整車網絡規劃和應用層協議設計。了解這個工具的技術點，可能有助于理解，另請參考以下方面的文獻：實時任務調度算法、CAN消息延遲時間計算、CAN調度等等。

J1939協議是由SAE(美國汽車工程師協會)——卡車和公共汽車電氣電子委員會下的卡車和公共汽車控制和通訊網絡分委員會制定的高層CAN網絡通訊協議。它主要用于為重型道路車輛上電子部件間的通訊提供標準的體系結構。

其應用的主要對象是大型載貨卡車、客車。在這方面的應用比較成熟，國內這方面還是空白。因此在卡車、客車上的應用是非常有潛力的。

但是如果把它照搬到轎車上，我個人還是持保留意見的。

答2：J1939的應用在國內早就開始了，如：一汽的AMT，還有北京路上跑的不少公交車都有國內自已研發的零部件與國外零部件共處于一個J1939的網絡中，所以J1939在國內應用可不是空白．

答3：Bosch最早開發CAN的標準和協議，Bosch做了最早的硬件、軟件和測試，不過現在的軟件也不全都是Bosch開發的了，也有很大一部分是瑞典Volcano（現屬于Mentor Graphics）為Bosch開發的，其中包括很多測試軟件、代碼生成工具等等。

VW有用于Powertrain/Driveline的High Speed CAN和用于Infotainment的Low Speed CAN兩種基本的總線、網絡傳輸協議TP2.0，當然另外還有基于CAN的EOBD診斷總線，以及各種網關。目前CAN的協議是和軟件供應商Vector、IAV以及幾個主要ECU供應商Bosch、Siemens VDO等一同開發的。

GM、Ford、DCX的CAN來源比歐洲要復雜，GMLAN Single Wire CAN (J2411)是源于Class II的，其中很多思想比如Power Mode和Class II是相同的，而HSCAN就是基于J2284的。GMLAN、Ford NOS和DC CAN現在還沒有完全開發完整，主要的應用也是和Vector和其它供應商一同開發的。

答4：我始終認為CAN網絡是一個無中心的分布式網絡。CAN協議處理器只負責數據的傳送而不參與具體操作。真正操作的是發動機，剎車系統，照明系統等等，所以除了自身的網絡管理外根本不存在什么CAN網絡的應用程序。

關于控制協議的問題,我認為實際上是各個部件的接口決定的。只不過由于國際大廠家自己擁有設計制造發動機，變速箱等關鍵部件的能力，希望部件配套廠家改變接口以適應他們的系統(當然也得花錢)來達到協調統一。也沒什么神秘的，對于無法提供關鍵部件的整車廠商，還得使用部件廠商(如博世，TRW等)的接口。總而言之，整車廠的控制協議不同的根本原因是由于使用不同部件造成的。

當然我們不能否定國際大廠壟斷的企圖。但是我們應當理解協議差異性的根本所在。從而明白，只要各部件都公開各自的控制協議接口，就完全可以協調統一。

答5：目前世界各大汽車公司都有自己的協議，這些協議可以根據不同的車系和功能配置進行裁減，適用于不同的平臺。不同廠家的協議彼此互不兼容。如果要自己制訂功能完善、適應能力很強的協議，對協議制訂者有很高的技術要求。協議開發小組必須對協議應用的領域非常熟悉（如車身控制系統，動力總成系統），只有這樣才能準確定義協議中的信號、報文以及對它們的具體要求。協議制訂者必須熟悉現場總線通訊技術（CAN、LIN)。這些技術包含傳輸協議、網絡管理、故障診斷等方面的內容。協議制訂者需要全面掌握與協議相關的多方面的技術內容。J1939協議是美國汽車工程協會開發的汽車網絡協議，主要用于卡車、巴士和工程車輛，轎車不使用該協議。

答6：各個汽車公司的確針對自己的各個系統擁有不同的CAN應用協議。

我們自己的汽車公司想制定自己的應用層協議，需要考慮的問題我覺得應該包括：

1、功能的滿足：報文內容是否覆蓋了所有節點的信息獲取需求；

2、性能的滿足：報文的周期、ID的選擇是否能夠滿足節點在規定的時間獲取到需要的報文；

3、容錯能力：對于例如動力總線等要求數據正確性高的總線系統，需要考慮是否在報文中正加校驗數據，如果報文出錯狀況下是否應該有備用方案等容錯的措施；

4、傳輸協議的考慮：包括是否需要多包報文發送、是否需要握手信號和應答信號等

5、故障診斷協議：如何實現故障診斷（該方面的具體實現會覆蓋了1、2、4方面的內容）

J1939目前在重型車輛上使用還是比較廣泛的，國內外有許多使用J1939作為重型卡車CAN網絡的案例。由于它的規范制定比較完整，用戶使用起來也比較方便。

15、請問，基于消息的延時如何做到多Master間的同步，有無使用時間戳。

答：消息的延時主要受應用層影響，CAN就是多Master系統(你是否另有所指？)，你這里的同步具體指什么呢，物理層的同步還是應用層級握手，或者是......

16、從所發表的期刊論文上來看，CAN在國內的應用好像是在工業控制上，而且也很少提及上層協議。現在汽車工業熱起來了，CAN的應用又回歸到汽車上面。只知道1939是為卡車寫的協議，那其它的車輛，如小型客車，上應用的協議一般是哪些，像歐洲的DeviceNet、CANOpen、CANKingdom等是不是都是為汽車的應用寫的，我國是不是有這方面的應用實例了？

答1：1939是所有的協議基礎。小型客車上應用的協議沒有太大的區別同卡車的協議。各個公司有所不同。

答2：CANKingdom被認為是基于CAN的高層協議的原型，但是它不是一種基于OSI 參考模型的應用層。CANKingdom起源于北歐瑞士，由Kvaser建議將CAN應用到紡織機械廠，并在該領域建立“CAN 紡織機械用戶集團”。1989年，他們研究出通訊原理，1990年早期建立“CAN Kingdom”開發環境。

CANopen是基于將高層應用協議標準化這樣一個目標而開發。1992年，由VMEbus雜志主管發起，將用戶和廠商集中在一起討論應用協議標準化問題，試圖建立促進CAN技術發展的中立平臺。同年5月成立CiA“CAN in Automation”組織。該組織在Philips醫療系統的CAN應用經驗的基礎之上，設計了CAL——“CAN應用層”。但是應用CAL協議需要用戶建立自己的子協議，所以沒有實現真正意義上的標準化。從93年起，在Esprit project ASPIC范圍內，由Bosch領導的歐洲協會研究出一個原型，由此發展成為CANopen。它是一個基于CAL 的子協議，用于產品部件的內部網絡控制。在項目完成之后，CANopen規范移交給CiA組織，由其進行維護和發展。在1995年，CiA發表了完整版的CANopen 通訊子協議。CANopen 不僅定義了應用層和通訊子協議，也為可編程系統、不同器件、接口、應用子協議定義了頁狀態。主要應用與工業機械自動化，如航海、醫療系統等

DeviceNet和 CANopen是兩個定位于不同市場的標準應用層協議。它的產生非常有意思，來源于AllenBradley、Honeywell合資項目的終止。因此AllenBradley研究出了DeviceNet，Honeywell研制出了SDS。DeviceNet面向工廠自動化控制。

此外J1939也是應用層協議標準化發展過程的產物,源于農業交通工具總線系統LBS被制定出。

17、一個新手接觸CAN不久，請教CAN測試重要還是協議制定重要？論壇上有的人說測試重要，國內的討論也是鋪天蓋地。又有人說協議制定重要。

答1：測試和設計的重要性，在不同設計思路中有不同的體現目前應用層協議制定的方法可以分為兩大類，一類是測試為重心的方法，一類是設計為重心的方法。

第一種方法也稱為投票法或試驗法。這是一種工程設計方法，各個供應商對協議提出要求，整車廠集成要求，通過測試驗證協議可行性，隨后發布協議。測試的功能除了驗證協議的實現外，還有一個重要的任務就是對協議設計進行測試，試圖解決ID分配不合理、消息沖突問題等等。這種方法的重心就是測試，因此測試比較重要。

第二種方法是系統級設計法。這是一種理論設計方法，它提出了完全不同的需求，供應商只需要提供相應的參數，根據一定的理論模型對網絡通訊特性進行計算，如信號延遲、總線負載等。以此為基礎，考慮設計需求，通過一定的調度算法，對每條消息的ID進行分配。方法的核心就是優化這些特性參數，保證整車網絡通訊的實時性能。因此在這種設計方法中，設計是重點。從V型圖來看，第一種方法重點在V型圖的右邊，第二種方法覆蓋的是V型圖的左邊。

測試就是驗證？驗證表示的是我們有一個標準，測試被測對象是否符合。但是目前汽車電子的測試不能一概的稱為驗證，因為它還要測試協議設計是否正確，協議設計中是否有瑕疵。驗證的輸入是被測對象的特性，參照的是標準，輸出的是兩者是否符合。

而我們現在的測試，輸入的既有被測對象的特性，又有所謂的標準，輸出的是協議是否需要修改、系統是否可行、設計是否符合需要。注意這里引出了一個難以讓人理解的地方，我們要測試ECU是否符合標準，但是我們卻又在根據測試結果在懷疑這個標準。因此除非你有非常雄厚的技術和經驗積累，否則你始終在這兩者之間徘徊，浪費時間和金錢。中國目前就處于這種狀態，但是我們卻要依靠測試來推動技術的發展，難以想象。

我們需要的是一條新的發展思路，而不是沿著老外的舊路重新來過。

如果依靠測試就能提高我們的設計水平的話，我們真應該回顧中國這幾年都做了些什么？我照著國外的數據庫，每天都在測試，每天都在修改協議。。。因此事實是我們在基于測試做設計，而不是國內對于設計普遍比較重視。

沒有設計怎么說的上測試呢？相反設計才決定了測試的體系。舉個例子，整車網絡的電氣特性參數，比如ECU的終端電阻、電容，這些參數都是與特定的網絡環境有關系的。可能因為線束走線不同就有所不同。設計人員知道影響這些參數的原因和可能出現的問題，而這些都可以成為建立測試方法的輸入。

測試是比較重要，但是一定要比較的話，我傾向于選擇設計更重要。其實電子行業的發展可以成為參考，請大家考慮為什么EDA工具在電子設計中處于如此重要的地位？而且現在國際上的趨勢是基于系統級的設計、建模等等。重點是系統級！如果我們還在強調測試的話，走的是國外過去發展的道路，是背離系統級的設計思路，根本就沒有考慮國際發展的趨勢。

答2：我覺得這兩樣很難放在一起比較。離開了特點的協議，工程師只能說是有了CAN的概念和一堆標準，并沒有一個實實在在的CAN總線系統。一個CAN總線的存在很大意義上取決于通訊協議的建立。無可非議的，協議制定的質量將會直接決定CAN總線系統的性能。

對于一個CAN系統來說，很多的工作量是后期的測試工作。只有通過后期的大量的測試，才能保證這個系統并不是一個實驗室里的‘雛形’，而是具有一定實際意義的，可以面向實際應用的系統。事實上也只有通過測試，才能最終驗證協議制定的好壞。

所以，從我的觀點出發，協議制定和測試應該是屬于CAN總線系統中的一頭一尾兩個關鍵，其重要性都不容質疑，也不能進行比較。

答3：協議和測試是V模型開發流程中的兩個獨立部分，兩者的參考依據都是系統需求。協議是保證如何滿足系統需求的基本標準與原則；測試則是檢驗這些標準與原則是否符合實際的需求。兩者相輔相成，沒有標準/協議就沒有系統設計的依據，測試也就無從談起；沒有測試，就無法驗證標準的正確及合理性，這樣的協議也就沒有實際意義。標準與測試都是基于大量實踐經驗的，不可能假設借助某種標準化的工具自動生成。標準化的工具只能在缺乏設計經驗以及系統設計的初期，為標準的制定提供一個輔助作用。目前，國內的設計水平不能與國際上達到同等高度，主要就是缺乏測試（因為國內對于設計普遍比較重視）。

18、解析CAN協議應用層與應用程序

答：應用層和應用程序是不一樣的。應用層是指通訊功能的應用層。它并不定義和描述應用程序參數，它提供的只是通訊功能與應用程序的通訊接口。包括：定義通訊服務、傳送過程數據、診斷信息及標定信息。設備監控和網絡管理也一般定義為應用層的一部分，有的也將傳輸層的部分內容納入應用層實現，比如超過8個字節的數據傳輸。應用程序就完全是指控制算法等應用代碼。它定義控制算法相關的數據和參數。

在目前ECU開發中，應用程序代碼包含了應用層代碼。其缺點在于以下三個方面：

1 應用程序發生變化，必須考查應用層是否還能滿足要求

2 通訊協議發生變化，整個應用程序及應用層代碼都必須重新編譯測試。這個問題是造成整車廠在協議開發中不能起主導作用的主要原因之一。所以有很多國內的整車廠的朋友告訴我，他們有新協議了，希望某些國外大型供應商實施新協議時會遇到極大的阻礙。一是不愿意做，二是要做就得花大筆重新開發的費用(只是重新編譯和測試，但是人家就是要收高額開發費)。

3 嚴重阻礙了節點和設計的重用。由于應用程序和應用層融合在一起，難以實現即插即用的效果。

解決方案就是接口標準化，即將應用層從應用程序中分割出路并標準化接口。 AUTOSAR的一個特性就是標準化接口，實現即插即用。Mentor Graphics的VTP也是一個典型的例子。

19、ID分配的影響因素有哪些？

答1：我覺得，ID的分配首先當然是要考慮優先級的問題，按照具體應用的系統中的實際情況，針對不同的控制實時性要求來分配ID。

其次，就是可以考慮將在系統中同類的控制類信息或者狀態信息，采用類此或相關的ID開頭引導，這樣在通訊應用層的處理和屏蔽上也會比較方便。

最后是，參考現有的總線系統中的ID定義。畢竟CAN總線系統是講究兼容性和可擴展性的，除非是全部重新來過，否則必然會有需要和現有網絡匹配的問題。參考現有的，成熟的系統中的ID定義是很實際也很高效的做法。只是很多無關人等很少有機會接觸到類此VW或GM的現有協議…

答2：CAN的相關標準中，除了J1939以外，別的基本上沒有對ID有具體的規定。只不過現在大多數總線系統多多少少有借鑒國外......

兼容性也不僅僅是體現在ID定義上面，就算是ID全兼容，數據場長度不同的話，兼容性也是有問題的。

20、請教對于can總線的應用層，各個汽車公司像大眾，通用，奇瑞等汽車公司是不是都有自己的應用層協議？他們自己設計的應用層的協議是不是各不一樣？他們自己設計的can總線是不是以j1939為基礎？

答：整車廠都有自己的應用層協議。上面的幾個公司是轎車廠，其CAN協議應用層不是以J1939為基礎的。

21、目前正在開發的基于SAE J1939的CAN空調控制系統，目前面臨的問題是：目前自己設計的應用于空調系統的4個CAN模塊相互通訊，控制良好，但是和整車的其它CAN模塊的通訊和協調不能實現。請問是否是應用層的軟件的問題，以及是否可以采用VNA軟件對我公司的整個軟件設計，應用層的協議進行調試可以最終解決我們的問題？VNA軟件的大致成本如何？

答1：在基于J1939的網絡中，通常一個網絡不要超過9至10個節點，您一個空調系統就用了4個節點，可能和其它節點就難匹配了。對于CAN總線來說，同一網絡中，節點越多，沖突越嚴重。

答2：關于CAN通信比較復雜。首先，物理層的電器參數可能影響通信；其次，CAN控制器設置（采樣時間、同步等）也影響CAN通信；另外，數據鏈路層以及網絡管理都可能影響CAN通信。在工作環境不是很惡劣的情況下，終端電阻作用與網絡的規模以及總線長度有關，一般不會造成網絡通信阻塞。可以通過以下方法，逐步解決通信出錯問題。

1 屏蔽掉本節點的發送功能與硬件過濾功能，檢查接收是否正確；如不正確，可能是控制器參數設置不正確、ID長度不一致或者物理參數不兼容。如果能正確接收，而數據不正確，這是由于應用層引起的，需要該系統應用層協議。

2 打開發送功能的廣播通信部分，檢查是否能成功發送，如果不能發送出去，可以肯定是物理層或控制器部分的問題；如果能夠發送出去，問題就可能在應用層。

22、正在做一些CAN總線在客車應用上面的研究。但是對CAN總線如何保證實時性和可靠性方面比較迷茫，不知道有什么比較好的測試方法或工具。在動力總成方面中高速CAN能否保證其實時性和可靠性呢？

答：當前車輛上的動力系統一般都使用高速CAN來傳輸數據，例如J1939協議規定的速度為250k，一般來說可以保證系統需要的實時性和可靠性。但是我個人覺得，保證實時性和可靠性的前提，在于如何設計好合適的應用層協議。

當然，隨著對于安全性等需求的增加，可能未來的動力系統傳輸的實時性、可靠性將要求越來越高，會超出CAN總線能夠提供的能力，所以目前將Flexray作為未來取代CAN的協議。

對于可靠性和實時性的測試，需要對總線性能、功能在整車或者動力系統臺架上進行試驗。

23、針對不同的網絡系統（CAN、LIN、MOST、Flexray）有哪些常用的測試工具和測試手段？

答：CAN網絡測試工具可以使用Vector公司提供的CANoe/CANscope/CANstress系列工具。CANoe提供了Test Feature Set，包括了CAN、LIN和MOST網絡測試所需要的函數，能夠較為方便的完成網絡測試案例制定、執行以及報告生成。CANscope以及CANstess工具能夠完成CAN網絡測試中所需的電平級別示波器和干擾儀的作用。

CANoe的Test Feature Set也提供了LIN和MOST的網絡測試函數，可以進行這兩種網絡的測試。另外Vector還提供了具有干擾儀功能的LIN線纜，通過CANoe控制該功能，實現LIN網絡測試所需的干擾環境。

目前針對FlexRay，CANoe的FlexRay選項可以做相應的網絡測試，但是針對FlexRay網絡的專用測試工具目前還較少。隨著FlexRay被確認為下一代車載網絡，相應的測試工具應該也會被開發出來。

24、汽車行駛記錄儀就像飛機的黑匣子一樣，國家也出了一個標準，請問中國現在有成熟的產品嗎？

答：汽車行駛記錄儀一般分為2種類型。一種是早期的傳統類型。那時汽車網絡還未普及，行駛記錄儀直接與傳感器或數字IO相連，記錄模擬/數字信號。這種行駛記錄儀線束連接復雜，通用性差，因為不同車型的傳感器配置、類型，提供的數字信號不同。另一種行駛記錄與是連接到網絡系統的行駛記錄儀。現代的行駛記錄儀多數是基于網絡系統的。由于汽車網絡實現了數據共享，所有在網絡系統中傳輸的信號都可以記錄。因此連接到網絡的行駛記錄儀線束少，硬件結構簡單，記錄參數多、功能強大。但是開發連接到網絡的行駛記錄儀需要掌握針對某種車型的網絡系統通訊協議（如J1939等），軟件開發是核心。目前國內開發的行駛記錄儀大多數屬于第一種類型。

答：MC9S12DG128有兩個獨立的MSCAN控制器，與pca82c250硬件連接無錯誤就可以構成雙路CAN了。不過建議你使用飛思卡爾的驅動芯片，匹配會更協調一些。這雙路CAN你可以把它用做不同速率的網關，也可以做數據傳輸。應用協議是要根據具體情況來確定的，當然，你也可以不去理會任何的標準，按自己的意思去組織。