1-汽车常规布线法的缺陷
随着现代科技的飞速发展，汽车装备日趋完善，车辆上装备的电气设备也愈来愈多。从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向、悬挂系统控制到安全保障系统、组合仪表报警系统、音像显示系统、通信联络系统及卫星定位系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成一个既复杂又庞大的系统，并且所有这些系统均集中在驾驶室内控制。如果按照常规点到点间的布线法，则整个汽车的布线将十分复杂、凌乱，不仅重量增加、成本提高，而且维修起来也很不方便。尤其是在中高档轿车中，传统的布线方式不仅增加了布线的复杂程度，而且布线所需的铜线也将成倍的增加。
据有关方面统计表明，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其电线的使用长度可达2km，电气节点高达1500个。而且该数字大约每10年增长1倍，从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。
在通常情况下，线束都装在看不到的地方（如地毯下等），一旦线束中除了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难。此外，每个车型的线束都不一样，每种车都要单独设计，从而增加了设计和试制的难度。有时需要替代某个落后或失效的电气元件，需要增加几根线，但因无法加装到原线束中，只能从外面加线，致使线路更加凌乱。所以，无论从材料成本还是从工作效率来看，传统布线法已经不能适应现代汽车发展的需要。如果将电子技术应用于汽车布线的多路总线传输技术中，将能够很好地解决上述的矛盾。
2-数据总线技术的产生
什么是数据总线呢？所谓数据总线是指在一条数据线上传递的信号，可以被多个系统共同享用，其优点是：最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。例如：常见的计算机键盘有104位按键，通过按下这些键后，可以发出100多种不同的指令，但键盘与主机之间的数据连接线却只有7根，键盘正是依靠这7根数据连接线上不同的电平组合（编码信号）来传递信号的。如果将这种方式应用在汽车电气系统上，就可以大大简化目前的汽车电路。也就是说，可以通过不同的编码信号来表示不同的开关动作和信号解码，根据指令接通或断开对应的用电设备（例如：前照灯、刮水器、电动座椅等）。这样就可将过去一线一用的专线制，一改成为一线多用制，从而大大减少了汽车上电线的数量，缩小了线束的直径，如图—1和图—2 所示。当然，数据总线还将计算机技术融入整个汽车的各个系统之中，这将会加速汽车智能化的发展。
图—3是没有采用CAN数据总线前，车门控制单元完成全部控制功能需要45根导线和9个插头。图—4是利用CAN数据总线后，车门控制单元完成全部控制功能只需要17根导线和2个插头即可。
20世纪90年代以来，汽车上装用的车载计算机（电子控制单元或称动力控制模块）越来越多。例如：ECU（PCM）、ABS、SRS、PW（电动门窗）、AS（主动悬架）等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，将会使车载计算机（电子控制器）的数量与日俱增。因此，一种新的概念：汽车电子控制器区域网络CAN的概念也就应运而生。
那么什么是CAN呢？其英文的全称为Controller Area Network（控制器区域网络），意思是控制单元通过网络交换数据。为了使不同厂家生产的部件能在同一辆汽车上协调工作，必须制定一个通用的标准。按照ISO（国际标准化组织）的有关标准，CAN的拓扑结构为总线式，因此称为CAN总线。CAN数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘客，CAN数据总线包含大量的数据信息，故又可将其写成CAN—BUS，如下面的图—5所示。
正如公路运输需要交通规则来维持正常的动作一样，数据总线也需要信号传递规范。其中，一种基本的规则是分时。在这种规则下，数据总线在每一时刻只能被两个部件占用，在两个部件之间传递信号。由于电信号传播的速度极快，因此数据总线完全可以满足许多部件进行分时信号传递的需要。
在现代轿车的设计中，CAN已经成为必须采用的装置，奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车公司均将CAN作为电子控制器联网的手段。由于我国生产的中高级轿车主要以欧洲车型为主，故欧洲车型应用最广泛的CAN技术，也将是国产轿车引进的技术项目。目前，汽车上的网络连接的方式主要采用2根绞结在一起的CAN总线，如图—6中所示。该种双绞线一组被用于驱动系统的高速CAN总线，其传输数据的速率为500kb/s，另一组被用于舒适系统的低速CAN总线，其传输数据的速率为100kb/s。在有些配置较高的轿车上，还装有第3组CAN总线，它主要被用于卫星导航智能通信系统和信息/娱乐系统，其传输数据的速率为100kb/s。
驱动系统使用CAN总线主要连接的对象有：发动机ECU、ASR及ABS ECU、SRS ECU、AT ECU、动力转向ECU、组合仪表ECU等。它们的基本特征相同，均是用于控制与汽车行驶直接相关的系统。
舒适系统使用CAN总线主要连接的对象有：4车门以上的中央集控锁、电动门窗、后视镜调整和加热、座椅的调整记忆和加热、车厢内部照明灯等系统和装置。
目前，大多数车辆上装用的动力系统CAN
总线和舒适系统CAN总线之间是相互独立的，
彼此之间没有通信关系。今后工程技术人员将逐
步克服技术障碍，设置“网关”（目前，仅在上
海大众生产的POLO轿车上采用了此种控制装
置），在各组CAN总线之间搭桥，以便实现资源
共享，将各组数据总线上的信号反馈到仪表板总
成上的显示屏上。驾驶员只要看看显示屏，就可
以知道各个电子控制单元是否正常工作，如图—7
所示，为宝马轿车的信息显示屏和操纵控制器。
将数据总线技术引入汽车，无疑将会对汽车电子
技术的发展起到积极的推进作用。
