随着人们对汽车的安全、节能和环保等性能要求的提高，在汽车上的电子设备越来越多，微控制器的数目多达几十个。汽车总线技术是现代汽车电子技术的发展趋势之一，它不仅解决了汽车电子化出现的线路复杂和线束增加的问题，而且实现了控制系统间信息和资源的共享是车上信息和控制系统的支撑。随着时代的发展，汽车总线技术在现代汽车电子技术中的地位越来越重要。
汽车总线系统实质上是通过某种通讯协议(如CAN)，将汽车内部的各个ECU节点联结起来，从而形成一个汽车内部的局域网络。节点根据自身的传感器信息以及总线上的信息,完成预定的控制功能和动作，如灯光的开闭、电机启停等,节点之间的通讯通过总线来实现。每个节点一般由MCU(或DSP等)、接口电路、总路线控制器、总线驱动器等构成。所以我们要先了解汽车单片机基础、汽车网络技术基础和CAN总线系统及总线装置。
汽车单片机基础
单片机是单片微型计算机的简称，也可以称为微控制器。单片机从外形看就是一枚芯片，但是
它的整体的工作原理和PC是一样的，他仍然是一个典型微机系统，它具有组成计算机系统的三个要素：CPU、内存和I/O。
单片机系统
单片机可以看着汽车、航空航天等各种复杂控制系统，也可以控制灯光、门窗等简单控制系统，如果控制对象简单，那么单片机控制系统可以非常简单。最简单的单片机是由电源、复位电路和振荡电路组成，如果发现汽车电脑不工作了，那么依次检查电源、复位电路和振荡电路。汽车单片机用的硬件系统是由运算器、控制器、存储器外部设备组成的。计算机所能执行的基本操作是由计算机的指令所规定的。计算机全部指令的集合称为计算机的指令系统。（指令规定了计算机的基本操作类型和操作地址。指令和数一样存在存储器中。）不同的计算机有不同的指令系统，从而形成各种的特点和差异。为了提高计算机的效率，CPU中一般还包括寄存器，寄存器中有高速电子线路构成，所以CPU的存取速度较之存储器快。
单片机的软件系统
一般单片机系统的开发是先完成硬件部分，接着才开始编写程序。对于较复杂的单片机系统，如汽车电控系统，就必须配备操作系统才能工作。有一单片机功能简单，因而被称为监控程序。单片机的系统软件包括：操作系统、各种语言的编译程序及应用软件和工具软件等。
微机的外部设备
微机控制系统一般有传感器、控制器和执行器三部分组成。在微机控制系统中，传感器是把非电信号转化成电信号以便计算机识别的装置。传感器一般有模拟传感器和数字传感器这两种；执行装置是指单片机驱动的受控制对象的部件如二极管等；键盘是人和计算机对话的主要设备之一。显示器是计算机的输出装置，如汽车仪表显示器。
单片机的接口与通信
接口也可以输入/输出口，是一种微处理器和外围设备之间控制数据流动和数据格式的电路。在现在，通信的应用无处不在，但数据的接收和发送无非只有并行和串行收发两种。总线的功能。总线传送的是数据信号，在计算机各个模块、计算机与外部设备之间、计算机与计算机之间传输信息的公共通道
汽车网络技术基础
在高速发展的电子工业技术支持下，随着社会对汽车综合性能要求的不断提高，汽车的电子化程度取得巨大成就。按照电子产品和电子系统的特点，汽车电子系统的发展可以分为三个阶段。第一阶段：部件层次的汽车电器时代；第二阶段：子系统层次的汽车微机控制时代；第三阶段：集成网络化层次的汽车网络技术时代。采用先进的微电子技术和车载网络技术，形成了车上的分布式、网络化的电子控制系统。今天世界主要生产厂的多数轿车均装配有CAN局域网。CAN-BUS网络将车辆控制系统简化为节点模块化。
汽车微机控制基础
微机控制系统是指采用微机控制装置的自动控制系统。它主要有开环控制系统和闭环控制系统着两种。汽车微机控制系统是由多个电子控制单元构成的复杂系统。随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛运用，汽车电子化程度越来越高。为了提高汽车的性能，是汽车系统形成了一个复杂的大系统。若用常规的布线法布线，会令汽车的整个布线复杂化，而且影响到了汽车控制系统的稳定性。解决这个问题的方法有两种：第一种是尽量减少各个系统之间的通信。另一种是既要协调各个控制系统的关系，又要是通信网络和布线简单。
总线技术基础
在要求响应速度快、实时性强、控制量多的应用场合，单片机仅负责某一点或者某一个子系统。对整个系统，需要多个单片机构成复杂系统。现在的汽车控制系统的通信结构大都采用分布式控制系统。如大众CAN—BUS控制系统，这种系统的特点是布线简单。现场总线是在工业过程控制和生产自动化领域发展起来的一种网络体系。这些领域有狠多的电子装置。现场总线是有数据传输线和节点折两部分组成，它的工作原理是：他跟单片机控制系统一样表面都有一些传感器、控制器和执行器。 现场总线的工作过程如下：节点1是一个传感器节点，控制单元的任务是将传感器信号转为符合总线协议的数据以串行通信的方式发送到网络
上，每个信息称为一帧，以固定的周期发送到网络上；总线模块2是一个执行器节点，控制单元从总线上获得控制系统的传感器信息，然后进行决策给执行装置发送指令，同时还可以控制信息发送到网络。
现场总线的优点
（1）经济性，一对n结构，一对传输线，连接n个总线模块双向传输多个信号，节省电缆费用可观，且安装简单，维护容易。
（2）可靠性，精度高，系统稳定性高，现代数字信号传输技术抗干扰能力强。
（3）可控性，现代轿车通过总线接入故障诊断仪，可以对所有控制单元进行编码和故障诊断。
（4）综合性，现场总线模块具备智能和综合能力，即可检测，变换，补偿，传送信息又有
接受信息，控制和运算功能，同时还可以兼做网关，实现总线模块多用化，既方便，又节省。
（5）互换性和互操作性，如CAN总线系统，按照同一标准生产的总线设备，可以实现不同厂家产品的互换。
（6）开放性，现场总线为开放互连网络，所有技术和标准全是公共的，对于制造商只能在其体系结构，工艺等方面保留特，促使其质量提高，同时为网络设备的扩展提供了空间。
汽车网络通信标准
CAB-BUS系统由控制单元、收发器、数据传输终端和数据传输线构成。
1)CAN数据传输线。 为了减少干扰，CAN总线的传输线多采用双绞线，其绞距为20mm，如图5-7所示，截面积为0.35或0.5，数据传输线是双向的。这两条线传输相同的数据分别称为CAN高线（CAN- H汽车综合）和CAN低线（CAN- L）。数据总线的连线被指定为CAN高线（BUS +）和CAN低线（(BUS-）。电脉冲在0~5.0V变化，代表数字逻辑“1”或“0”。没有信息时，CAN高线为5.0V，而CAN低线为0V；传递信息时，读数相反。数据总线的每根导线都传送
相互为镜像的信息。镜像的意思是指，如果一根导线传递一个高电位的信号（5V），则另一根导线传递低电位信号（0V）。网络使用数据链接插口（DLC）为解码器提供接口。如果数据总线的一根导线损坏，系统通常可以继续进行工作，这是因为所有的系统信息可以通过另一根（冗余的）导线进行传递。
）数据传递过程。
大众轿车CAN总线系统及总线装置
一般高档汽车都装有几十个微机控制器、上百个传感器和执行装置，不但线束复杂而且存在集中控制和分散控制的矛盾，德国博世公司发明了CAN现场总线。通过CAN总线，传感器、控制器和执行器由串行数据线连接起来，其通信协议相当于ISO/OSI参考模型中的数据链路层，网络可根据协议探测并纠正数据传输过程因电磁干扰产生的数据错误。
大众轿车CAN总线系统与网关
按照数据传输速率的不同大众全车CAN网络分为五个不同的子系统。五个系统分别为驱动CAN网络、舒适CAN网络、信息CAN网络、仪表CAN网络和诊断CAN网络。
1）故障查询
（1）数据区域1 检测传递数据。该区域显示数据传递正确与否（比如单根数据线故障）。
（2）数据区域2 前排装备情况。该区域显示前排车门控制单元在传递数据过程中是否匹配。
（3）数据区域3 后排装备情况。该区域显示后排车门控制单元在传递数据过程中是否匹配。
（4）数据区域4 其他附件情况。该区域显示座椅与后视镜调整记忆系统是否合适；舒适系统与记忆系统是否交换数据。
3）匹配和调试
大众车型设计理念先进，提供了个性化的功能，可以为每个车主提供不同的个性化服务。
例如，为了安全，车主在打开中控系统时，按一次遥控器开锁按钮，只要驾驶侧车门锁打开，连续按两次遥控器开锁按钮，全车所有车门锁打开。
但有些车主会认为这与以往的习惯不同，或认为这样的操作更加繁琐，它们需要按一次遥控器开锁按钮，全车所有车门锁全部打开。此时只要使用专用仪器，对舒适系统进行调试和匹配，满足客户提供个性化的要求。
图4 故障查询流程图
3）网关的诊断
诊断说明： 要想进行故障分析，就必须先使用VAS5051来诊断。故障记录并不能说明数据总线有某种故障，控制单元损坏也会产生与数据总线故障相似的影响。只有读出网关内存储的故障记录才能为故障查询提供必要的帮助。对于CAN驱动数据总线来说，可以用电阻表来检查CAN数据总线；对于CAN舒适／Information数据总线来说，任何时候均可使用VAS5051上的数字存储式示波器（DSO)。在将VAS5051接到网关上后，可以通过VAS5051的主菜单使用功能19（网关）来查看故障记录。在网关菜单中，可通过选择08来查看测量数据块。随后必须输人想要查看的测量数据块的号码。
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