高考申論題 106年 [汽車工程] 汽車電機學

第一題

📖 題組：
請說明車載網路中 CAN Bus 之：

📝 此題為申論題，共 3 小題

小題 (一)

原理。（10 分）

看到「CAN Bus 原理」，應立刻聯想到其「實體層特徵（雙絞線差動訊號）」、「通訊架構（多主機廣播）」以及最核心的「仲裁機制（非破壞性仲裁 CSMA/CD+AMP）」。答題時建議分實體訊號、通訊機制與優先權判定三個層次來論述，以獲取高分。

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【破題】CAN Bus（Controller Area Network，控制器區域網路）是一種廣泛應用於現代車輛的串列通訊協定，旨在提供車內各電子控制單元（ECU）之間高可靠度、即時且抗干擾的資料交換能力。【論述】一、實體層與訊號傳輸原理（差動訊號）

2.0A 及 2.0B 規格的差異。（5 分）

看到 CAN 2.0A 與 2.0B 的比較，首要直覺應鎖定「識別碼（Identifier）長度」的差異（標準幀 vs 擴充幀）。答題時務必具體寫出 11 位元與 29 位元的數值，並簡述其對可用訊息總數及系統相容性的影響，即可完整掌握這 5 分的基本題。

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【破題】 CAN 2.0A 與 CAN 2.0B 規範最核心的差異在於「仲裁段（Arbitration Field）中識別碼（Identifier, ID）的長度」不同，這直接決定了網路能容納的獨立訊息數量。【論述】

資料框架（Data Frame）中各區（Field）的功能。（10 分）

看到 CAN Bus 資料框架題型，考生應按訊號傳輸的先後順序，在腦海中勾勒出完整的封包結構。答題時務必依序寫出 SOF、仲裁段、控制段、資料段、CRC段、ACK段與 EOF，並針對每個區段精準點出其「長度」與在通訊協定中的「核心功能」（如優先權判定、錯誤偵測等）。

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【破題】 CAN Bus（控制器區域網路）的資料框架（Data Frame）是車載網路中最基本的訊息傳輸單位，用於節點間的實質數據交換。一個標準格式（CAN 2.0A）的資料框架由七個核心區段（Field）所組成，確保資料傳輸的即時性、優先權與可靠性。【論述】