汽车电控系统的结构跟检修][电子教本]第13节 汽车车载网络技术.pptVIP

第13章 汽车车载网络技术 13.1.2 车载网络的结构随着汽车技术的不断发展，汽车上采用的计算机数量越来越多，多个处理器之间相互连接、协调工作并共享信息构成了车载计算机网络系统，简称车载网络。 13.1.3 基本术语 1．数据总线 数据总线是模块间运行数据的通道，既所谓的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号能被多个系统及控制单元共享，从而最大限度的提高系统的整体效率，充分利用有限的资源。 2. 多路传输 所谓多路传输，指在计算机局域网中，将多路信息混合或者交叉通过一个通信信道传送的方式。 3. 模块/节点 模块就是一种电子装置。简单的如温度和压力传感器，复杂的如微处理器。传感器是一个模块装置，根据温度和压力的不同产生不同的电压信号。这些电压信号在微处理器的输入接口被转变成数字信号。在计算机多路传输系统中一些简单的模块被称为节点。各节点通过插接件连接到多路传输系统中。 4．网关 现代汽车上有很多的电子控制模块，各个系统采用的数据传输总线的速度有可能不同，或采用的通讯协议不同，必须用一种有特殊功能的计算机以达到信息共享和不产生协议间的冲突，实现无差错数据传输的目的，这种有特殊功能的计算机就叫做网关。网关实际上就是一个单片微型计算机，是连接不同网络系统的接口装置。网关的作用就是为在不同的通讯协议和不同的传输速度的模块之间进行通讯时，建立连接和信息解码，重新编译，并将数据传输给其他系统。 13.2 车载网络通信协议通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合，即数据在总线上的传输规则。 13.2.1 A类网络协议标准 A类是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常小于1kbit/s，主要用于后视镜调整，电动镜、灯光照明等车身控制系统。该种网络有多种通信协议，目前首选的是LIN。LIN是用于汽车分布式电控系统的一种低成本串行通信系统，它是一种基于UART（Universal Asynchronous/Transmitter）的数据格式，是主从结构的单线12V的总线通信系统。主要用于智能传感器和执行器的串行通信，而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。 13.2.2 B类网络协议标准 B类是面向独立模块间数据共享的中速网络，数据传输速率在10kbit/s-125kbit/s，属于数据在节点间传输的多总线系统，可取消多余的系统组件。该类网络适用于对实施性要求不高的通讯场合，以减少多余传感器和其他电子部件，主要应用于车身电子舒适性模块、仪表显示、负载信息、故障诊断等。 B类中的国际标准是CAN总线。CAN总线是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。CAN总线的通信接口中集成了CAN总线的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，最多可识别2048个（标准版2.0A）或5.12×10个（扩展版2.0B）不同信息。采用这种方法的优点，可使网络内的节点个数在理论上受限制。 13.2.3 C类网络协议标准 C类是面向高速、实施闭环控制的多路传输网，数据传输位速率在125kbit/s-1Mbit/s之间，主要用于与汽车安全相关以及实时性要求比较高的地方，如牵引控制、发动机控制、自动变速器控制、ABS/ARS控制、安全气囊、主动悬架、巡航系统、电控动力转向系统、故障诊断系统及组合仪表信号的采集系统等。 13.2.4 MOST技术 MOST技术（Media Oriented Systems Transport），即多媒体定向传输技术，它是一种高速网络，以光纤为总线它的传输速度可达到25Mbit/s，能够很好地满足汽车多媒体的要求。 13.3 CAN 数据总线传输系统13.3.1 CAN的含义 CAN总线全称为控制器局域网（Controller Area Network）。CAN总线是国际上应用最广的一种现场总线（有别于办公室总线），是德国Bosch公司为解决现代汽车众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线性仲裁技术以及灵活的通讯方式适应了汽车的实时性和可靠性要求。汽车CAN总线的技术背景来源于工业现场总线和计算机局域网这些成熟的技术，因此具有很高的可靠性和抗干扰性。 13.3.2 CAN的应用 汽车上的网络连接方式主要采用两条CAN，一条是用于驱动系统的高速CAN ，速率达到500kbit/s,即动力总线；另一条是用于车身控制的低速CAN ，速率是100kbit/s.驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器、ABS/ASR控制器、安全气囊控制器、组合仪表等，它们的基本特征