汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課件

1、汽車總線技術(shù)一、概述一、概述 汽車電子技術(shù)在經(jīng)歷了零部件層次的汽車電器時代、子汽車電子技術(shù)在經(jīng)歷了零部件層次的汽車電器時代、子系統(tǒng)層次的單片機(jī)（汽車電腦）控制時代之后，已經(jīng)開始進(jìn)系統(tǒng)層次的單片機(jī)（汽車電腦）控制時代之后，已經(jīng)開始進(jìn)入汽車網(wǎng)絡(luò)化時代，并向汽車信息化時代邁進(jìn)。入汽車網(wǎng)絡(luò)化時代，并向汽車信息化時代邁進(jìn)。 按照電子產(chǎn)品和電子控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，可將汽車電按照電子產(chǎn)品和電子控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，可將汽車電子技術(shù)的發(fā)展粗略劃分為四個階段。子技術(shù)的發(fā)展粗略劃分為四個階段。1）第一階段）第一階段零部件層次的汽車電器時代零部件層次的汽車電器時代 19651980年屬于零部件層次的汽車電器時代。汽車

2、發(fā)年屬于零部件層次的汽車電器時代。汽車發(fā)電機(jī)晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點(diǎn)火裝置等開始裝備汽車，電機(jī)晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點(diǎn)火裝置等開始裝備汽車，而且電子控制裝置又逐步實現(xiàn)了由分立元件向集成化的過渡。而且電子控制裝置又逐步實現(xiàn)了由分立元件向集成化的過渡。 1. 汽車電子技術(shù)發(fā)展簡介汽車電子技術(shù)發(fā)展簡介 這一階段，裝備汽車的其他電子裝置還有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子這一階段，裝備汽車的其他電子裝置還有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子式閃光器、電子控制式喇叭、電子式間歇刮水控制器、數(shù)字式閃光器、電子控制式喇叭、電子式間歇刮水控制器、數(shù)字時鐘及高能點(diǎn)火（時鐘及高能點(diǎn)火（HEI）線圈和集成電路點(diǎn)火系統(tǒng)等。）線圈和集成電路點(diǎn)火系統(tǒng)等。2）

3、第二階段）第二階段子系統(tǒng)層次的汽車電腦控制時代子系統(tǒng)層次的汽車電腦控制時代 19801995年屬于子系統(tǒng)層次的汽車單片機(jī)（汽車電腦）控制年屬于子系統(tǒng)層次的汽車單片機(jī)（汽車電腦）控制時代。在這一時期，單片機(jī)（微處理器）在汽車上得到廣泛應(yīng)用，時代。在這一時期，單片機(jī)（微處理器）在汽車上得到廣泛應(yīng)用，以單片機(jī)為控制核心，以實現(xiàn)特定控制內(nèi)容或功能為基本目的的各以單片機(jī)為控制核心，以實現(xiàn)特定控制內(nèi)容或功能為基本目的的各種電子控制系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。種電子控制系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。 進(jìn)入進(jìn)入20世紀(jì)世紀(jì)90年代，出現(xiàn)全面、綜合的電子控制系統(tǒng)。年代，出現(xiàn)全面、綜合的電子控制系統(tǒng)。 電子控制技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)

4、用，不僅拓展了電子控制的功電子控制技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，不僅拓展了電子控制的功能和控制內(nèi)容，提高了控制精度和汽車性能，而且也為汽車網(wǎng)絡(luò)技能和控制內(nèi)容，提高了控制精度和汽車性能，而且也為汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。3）第三階段）第三階段整車聯(lián)網(wǎng)層次的汽車網(wǎng)絡(luò)化時代整車聯(lián)網(wǎng)層次的汽車網(wǎng)絡(luò)化時代 19952010年屬于整車聯(lián)網(wǎng)層次的汽車網(wǎng)絡(luò)化時代。采用先進(jìn)年屬于整車聯(lián)網(wǎng)層次的汽車網(wǎng)絡(luò)化時代。采用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)和車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成了車上的分布式、網(wǎng)絡(luò)化的電的單片機(jī)技術(shù)和車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成了車上的分布式、網(wǎng)絡(luò)化的電子控制系統(tǒng)。整車電氣系統(tǒng)被連成一個多子控制系統(tǒng)。整車

5、電氣系統(tǒng)被連成一個多ECU、多節(jié)點(diǎn)的有機(jī)的、多節(jié)點(diǎn)的有機(jī)的整體，使得其性能也更加完善。整體，使得其性能也更加完善。 目前，世界主要汽車制造商生產(chǎn)的的多數(shù)汽車上均采用目前，世界主要汽車制造商生產(chǎn)的的多數(shù)汽車上均采用了以了以CAN、LIN、MOST、DDB等為代表的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，等為代表的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，將車輛控制系統(tǒng)簡化為節(jié)點(diǎn)模塊化將車輛控制系統(tǒng)簡化為節(jié)點(diǎn)模塊化 ,極大地提升了汽車的整體極大地提升了汽車的整體控制水平控制水平,極大地提升了汽車的整體控制水平。極大地提升了汽車的整體控制水平。 BMW E60的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) AUDI A4的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)化時代的汽車電子

6、技術(shù)注重解決汽車內(nèi)部各個系統(tǒng)之間網(wǎng)絡(luò)化時代的汽車電子技術(shù)注重解決汽車內(nèi)部各個系統(tǒng)之間的信息交換問題的信息交換問題4）第四階段）第四階段以以Telematics技術(shù)為代表的汽車信息化時代技術(shù)為代表的汽車信息化時代 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的重要組成部分，也汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的重要組成部分，也是現(xiàn)代汽車通信與控制的基礎(chǔ)。伴隨著汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨是現(xiàn)代汽車通信與控制的基礎(chǔ)。伴隨著汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日趨成熟，汽車電子技術(shù)開始向信息化時代邁進(jìn)。成熟，汽車電子技術(shù)開始向信息化時代邁進(jìn)。信息化時代的汽車電子技術(shù)信息化時代的汽車電子技術(shù)可以實現(xiàn)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)與車外網(wǎng)可以實現(xiàn)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)與車外網(wǎng)絡(luò)之間的信息

7、交換，全面解絡(luò)之間的信息交換，全面解決人決人車車外部環(huán)境之間的外部環(huán)境之間的信息交流問題。信息交流問題。Telematics簡介簡介 Telematics是遠(yuǎn)程通信技術(shù)（是遠(yuǎn)程通信技術(shù)（Telecommunications）與信）與信息科學(xué)技術(shù)（息科學(xué)技術(shù)（Informatics）的合成詞，意指通過內(nèi)置在汽車、航）的合成詞，意指通過內(nèi)置在汽車、航空器、船舶、火車等運(yùn)輸工具上的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，借助無線通信空器、船舶、火車等運(yùn)輸工具上的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，借助無線通信技術(shù)、技術(shù)、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，實現(xiàn)文字、圖像、語音信息交換的綜衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，實現(xiàn)文字、圖像、語音信息交換的綜合信息服務(wù)系統(tǒng)。合信息服務(wù)

8、系統(tǒng)。 也就是說，也就是說，Telematics技術(shù)整合了汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（也包括技術(shù)整合了汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（也包括其他移動運(yùn)輸工具內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）、無線通信技術(shù)、其他移動運(yùn)輸工具內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）、無線通信技術(shù)、GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）衛(wèi)星導(dǎo)航技，全球定位系統(tǒng)）衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)，隨時給行車中的人們提供駕駛、生活、娛術(shù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)，隨時給行車中的人們提供駕駛、生活、娛樂所必需的各種信息。樂所必需的各種信息。 通常所說的通常所說的Telematics就是指應(yīng)用無線通信技術(shù)的車載就是指應(yīng)用無線通信技術(shù)的車載電腦系統(tǒng)。電腦系統(tǒng)。Telematics

9、是無線通信技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)是無線通信技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和車載電腦的綜合產(chǎn)物，被認(rèn)為是未來的汽車網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通信技術(shù)和車載電腦的綜合產(chǎn)物，被認(rèn)為是未來的汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢。技術(shù)的發(fā)展趨勢。 Telematics信息交換過程示意圖信息交換過程示意圖GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) 電子地圖與語音導(dǎo)航電子地圖與語音導(dǎo)航 后座多媒體影音娛樂系統(tǒng)后座多媒體影音娛樂系統(tǒng) 2.總線傳輸技術(shù)的發(fā)展史 早在1968年，美國的艾塞庫斯就提出了利用單線多路傳輸信號的構(gòu)想。 從1980年起，汽車內(nèi)開始裝用車載網(wǎng)絡(luò)。 1983年，豐田公司在世紀(jì)牌汽車上采用了應(yīng)用光纜的車門控制系統(tǒng)。 從1986年

10、起，在車身系統(tǒng)上裝用了銅線傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)，并在日產(chǎn)和通用公司汽車的控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用。 20世紀(jì)80年代末，BOSCH公司和英特爾公司研制了專門用于汽車電氣系統(tǒng)的總線控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network)規(guī)范，簡稱CAN。 接著，美國汽車工程師學(xué)會(SAE)提出了J1850通信協(xié)議規(guī)范。 20世紀(jì)90年代，由于集成電路技術(shù)和電子器件制造技術(shù)的迅速發(fā)展，用廉價的單片機(jī)作為總線的接口端，采用總線技術(shù)布線的價格逐步降低，總線技術(shù)布線進(jìn)入了實用化階段。 隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，歐洲提出了控制系統(tǒng)的新協(xié)議TTP(Time Triggered Protocol)。 隨著汽車信息系統(tǒng)

11、對網(wǎng)絡(luò)傳輸信息量要求的不斷提高，先后提出了D2B協(xié)議和MOST協(xié)議。 2000年后，車載網(wǎng)絡(luò)得以進(jìn)一步細(xì)分，低端LIN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生。 目前，多路總線傳輸技術(shù)在國內(nèi)外已成功地運(yùn)用到各種品牌汽車上。CAN總線 1983年，Bosch開始研究車上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1986年，Bosch在SAE大會公布CAN協(xié)議1987年，Intel和Philips先后推出CAN控制器芯片1991年，Bosch頒布CAN 2.0技術(shù)規(guī)范，CAN2.0包括A和B兩個部分1991年，CAN總線最先在Benz S系列轎車上實現(xiàn)1993年，ISO頒布CAN國際標(biāo)準(zhǔn)ISO-118981994年，SAE頒布基于CAN的J1939標(biāo)準(zhǔn)2003年

12、，Maybach發(fā)布帶76個ECU的新車型（CAN，LIN，MOST）2003年，VW發(fā)布帶35個ECU的新型Golf二、汽車總線技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)二、汽車總線技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)1.CAN總線的優(yōu)點(diǎn)總線的優(yōu)點(diǎn)控制單元間的數(shù)據(jù)交換都在同一平臺上進(jìn)行。這個平臺稱控制單元間的數(shù)據(jù)交換都在同一平臺上進(jìn)行。這個平臺稱為協(xié)議，為協(xié)議，CAN總線起到數(shù)據(jù)交換總線起到數(shù)據(jù)交換“高速公路高速公路”的作用。的作用。圖圖2-19 控制單元間的數(shù)據(jù)交換都在同一平臺上進(jìn)行控制單元間的數(shù)據(jù)交換都在同一平臺上進(jìn)行可以很方便地實現(xiàn)用控制單元來對系統(tǒng)進(jìn)行控制，如發(fā)動可以很方便地實現(xiàn)用控制單元來對系統(tǒng)進(jìn)行控制，如發(fā)動機(jī)控制、變速器控制、

13、機(jī)控制、變速器控制、ESP控制等。控制等?？梢院芊奖愕丶友b選裝裝置，為技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了條件，為可以很方便地加裝選裝裝置，為技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了條件，為新裝備的使用埋下了伏筆。新裝備的使用埋下了伏筆。CAN總線是一個開放系統(tǒng)，可以與各種傳輸介質(zhì)進(jìn)行適配，總線是一個開放系統(tǒng)，可以與各種傳輸介質(zhì)進(jìn)行適配，如銅線和光導(dǎo)纖維（光纖）。如銅線和光導(dǎo)纖維（光纖）。對控制單元的診斷可通過對控制單元的診斷可通過K線來進(jìn)行，車內(nèi)的診斷有時通線來進(jìn)行，車內(nèi)的診斷有時通過過CAN總線來完成（如安全氣囊和車門控制單元），稱為總線來完成（如安全氣囊和車門控制單元），稱為“虛擬虛擬K線線”。隨著技術(shù)的進(jìn)步，今后有逐步取消。隨著技術(shù)

14、的進(jìn)步，今后有逐步取消K線的趨勢。線的趨勢。可同時通過多個控制單元進(jìn)行系統(tǒng)診斷?？赏瑫r通過多個控制單元進(jìn)行系統(tǒng)診斷。2.CAN總線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可靠性高；可靠性高；使用方便；使用方便；數(shù)據(jù)密度大；數(shù)據(jù)密度大；數(shù)據(jù)傳輸快；數(shù)據(jù)傳輸快；采用雙線傳輸，抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿?。采用雙線傳輸，抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃愿?。為什么汽車中采用的是CAN 已作為標(biāo)準(zhǔn)實施 節(jié)點(diǎn)多 價格便宜 廣泛的開發(fā)和檢測工具能滿足很高的安全性要求 抗干擾能力強(qiáng) 安全的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議三、CAN總線簡介 CAN是是Controller Area Network（控制器局域網(wǎng)）的（控制器局域網(wǎng)）的縮寫，縮寫，

15、是國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。是國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。目前，目前，CAN總線是汽總線是汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用最多、也最為普遍的一種總線技術(shù)。車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用最多、也最為普遍的一種總線技術(shù)。到目前為止汽車內(nèi)所采用的數(shù)據(jù)傳輸方法：到目前為止汽車內(nèi)所采用的數(shù)據(jù)傳輸方法：. 每一條信息都通過各自的線路進(jìn)行交換。每一條信息都通過各自的線路進(jìn)行交換。. 控制單元間所有信息通過最多兩條線路（控制單元間所有信息通過最多兩條線路（CAN-Bus )進(jìn)行交換。進(jìn)行交換。1.幾個基本概念幾個基本概念數(shù)據(jù)傳輸每條信息都需要各自的線路，因此隨著信息量的不斷加大，所需的線路以及控制單元上的插頭數(shù)目也隨之增加。因此這種數(shù)據(jù)傳

16、輸模式僅適用于信息量數(shù)目有限的情況下。第一種方法下若要傳輸?shù)谝环N方法下若要傳輸5個信息則需要個信息則需要5條線路，如下圖所示：條線路，如下圖所示：與第一種方法不同，與第一種方法不同，CAN數(shù)據(jù)總線中，所有信息沿兩條線路傳輸。數(shù)據(jù)總線中，所有信息沿兩條線路傳輸。當(dāng)控制單元間需要交換大量信息時，當(dāng)控制單元間需要交換大量信息時，CAN-Bus的優(yōu)越性就體現(xiàn)出來了。的優(yōu)越性就體現(xiàn)出來了。 在具有在具有3個控制單元的系統(tǒng)中采用個控制單元的系統(tǒng)中采用CAN數(shù)據(jù)總線進(jìn)行信息傳輸數(shù)據(jù)總線進(jìn)行信息傳輸?shù)氖疽鈭D，相應(yīng)地，汽車內(nèi)部的線束連接也變得簡潔、清晰，不再的示意圖，相應(yīng)地，汽車內(nèi)部的線束連接也變得簡潔、清晰，

17、不再是一團(tuán)亂麻。是一團(tuán)亂麻。 在具有在具有3個控制單元的系統(tǒng)中采用個控制單元的系統(tǒng)中采用CAN數(shù)據(jù)總線進(jìn)行信息傳輸數(shù)據(jù)總線進(jìn)行信息傳輸 汽車內(nèi)部的電線（線束）數(shù)量（裝備汽車內(nèi)部的電線（線束）數(shù)量（裝備3個個電子控制單元）電子控制單元） 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線，簡單地說，就是指一種能在一條（或幾條），簡單地說，就是指一種能在一條（或幾條）數(shù)據(jù)線上，同時（或分時）傳輸大量的按照一定規(guī)律進(jìn)行編數(shù)據(jù)線上，同時（或分時）傳輸大量的按照一定規(guī)律進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)（信號）的技術(shù)，其所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（信號）可以被碼的數(shù)據(jù)（信號）的技術(shù)，其所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（信號）可以被多個系統(tǒng)共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)的信息傳輸效率，多個系統(tǒng)

18、共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)的信息傳輸效率，充分利用有限的資源。充分利用有限的資源。 作為一種優(yōu)良的信息傳輸方式，總線技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)作為一種優(yōu)良的信息傳輸方式，總線技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和日常生活中的應(yīng)用極為廣泛，隨處可見。例如，我們每天研究和日常生活中的應(yīng)用極為廣泛，隨處可見。例如，我們每天工作、學(xué)習(xí)中使用的鍵盤與計算機(jī)主機(jī)之間的信息傳輸，就是采工作、學(xué)習(xí)中使用的鍵盤與計算機(jī)主機(jī)之間的信息傳輸，就是采用數(shù)據(jù)總線技術(shù)進(jìn)行的。用數(shù)據(jù)總線技術(shù)進(jìn)行的。數(shù)據(jù)總線的速度通常用數(shù)據(jù)總線的速度通常用波特率波特率來表示，波特率是每秒千字節(jié)數(shù)來表示，波特率是每秒千字節(jié)數(shù)(kbit/s )。 數(shù)據(jù)總線 數(shù)

19、據(jù)總線將不同的設(shè)備連接起來，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 總線總線總線節(jié)點(diǎn)總線節(jié)點(diǎn)1234 在總線系統(tǒng)中，傳統(tǒng)意義上的傳感器、執(zhí)行器稱為總線輔助裝在總線系統(tǒng)中，傳統(tǒng)意義上的傳感器、執(zhí)行器稱為總線輔助裝置。同一現(xiàn)場的一個或多個輔助裝置與控制器（控制單元）組合，置。同一現(xiàn)場的一個或多個輔助裝置與控制器（控制單元）組合，構(gòu)成構(gòu)成節(jié)點(diǎn)（也稱為總線模塊）節(jié)點(diǎn)（也稱為總線模塊）。 由于單片機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，由于單片機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，在現(xiàn)代汽車的在現(xiàn)代汽車的CAN總線中，一個節(jié)點(diǎn)可以包括十幾個傳感器和執(zhí)行器，即一個節(jié)點(diǎn)可總線中，一個節(jié)點(diǎn)可以包括十幾個傳感器和執(zhí)行器，即一個節(jié)點(diǎn)可以同時接收并發(fā)送十幾個

20、傳感器信號，同時控制十幾個執(zhí)行器。以同時接收并發(fā)送十幾個傳感器信號，同時控制十幾個執(zhí)行器。 在大眾速騰在大眾速騰（SAGITAR）汽車的電源）汽車的電源管理系統(tǒng)中，管理系統(tǒng)中，J519作為中作為中央電器控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個央電器控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個節(jié)點(diǎn)，可以實現(xiàn)電源管理、節(jié)點(diǎn)，可以實現(xiàn)電源管理、車外燈控制、車內(nèi)燈控制、車外燈控制、車內(nèi)燈控制、儀表照明及光亮度調(diào)整、轉(zhuǎn)儀表照明及光亮度調(diào)整、轉(zhuǎn)向信號控制、接線柱控制、向信號控制、接線柱控制、前前/后風(fēng)擋玻璃的雨刷控制、后風(fēng)擋玻璃的雨刷控制、燃油泵電源接通、發(fā)電機(jī)勵燃油泵電源接通、發(fā)電機(jī)勵磁、后風(fēng)窗加熱等十幾種功磁、后風(fēng)窗加熱等十幾種功能，控制功能十分豐

21、富。能，控制功能十分豐富。 中央電器控制單元中央電器控制單元J519作為中央電器控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個節(jié)點(diǎn)存在作為中央電器控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個節(jié)點(diǎn)存在J519中央電器控制單元；中央電器控制單元；J527轉(zhuǎn)向柱控制單元轉(zhuǎn)向柱控制單元速騰轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)速騰轎車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)汽車總線傳輸系統(tǒng)（車載網(wǎng)絡(luò)）是一種局域網(wǎng)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信汽車總線傳輸系統(tǒng)（車載網(wǎng)絡(luò)）是一種局域網(wǎng)，可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信息資源的共享。息資源的共享。網(wǎng)關(guān)上一頁 下一頁返回邁騰轎車邁騰轎車CAN - BUSCAN - BUS數(shù)據(jù)總線由網(wǎng)關(guān)連接的系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線由網(wǎng)關(guān)連接的系統(tǒng)識別和改變不同總線網(wǎng)絡(luò)的信號和速率識別和改變不同總線網(wǎng)絡(luò)的信號和速率改

22、變信息優(yōu)先級改變信息優(yōu)先級網(wǎng)關(guān)可作為診斷接口網(wǎng)關(guān)可作為診斷接口 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 定義定義: 網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)關(guān)（gateway，略作，略作GW）是在采用不同體系結(jié)構(gòu)或協(xié)議的）是在采用不同體系結(jié)構(gòu)或協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互通時，用于提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)交換等網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互通時，用于提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)交換等網(wǎng)絡(luò)兼容功能的設(shè)備。兼容功能的設(shè)備。 網(wǎng)關(guān)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以網(wǎng)關(guān)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，僅用于兩個高層實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)

23、關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。用于局域網(wǎng)互連。 大眾速騰汽車的網(wǎng)關(guān)大眾速騰汽車的網(wǎng)關(guān)J533負(fù)責(zé)將動力系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、負(fù)責(zé)將動力系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、組合儀表、診斷總線、信息系統(tǒng)、組合儀表、診斷總線、LIN總線等連成網(wǎng)絡(luò)。總線等連成網(wǎng)絡(luò)。 速騰網(wǎng)關(guān)速騰網(wǎng)關(guān)J533速騰網(wǎng)關(guān)的安裝位置速騰網(wǎng)關(guān)的安裝位置網(wǎng)關(guān)的作用網(wǎng)關(guān)的作用（1）網(wǎng)關(guān)可以把局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成可以識別的）網(wǎng)關(guān)可以把局域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成可以識別的OBD II診斷數(shù)據(jù)語言，方便診斷；診斷數(shù)據(jù)語言，方便診斷；（2）網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)低速網(wǎng)絡(luò)和高速網(wǎng)絡(luò)的信息共享；）網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)低速網(wǎng)絡(luò)和高速網(wǎng)絡(luò)的信息共享；（3）與計算機(jī)系統(tǒng)中

24、的網(wǎng)關(guān)作用一樣，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信息；）與計算機(jī)系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)作用一樣，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信息；（4）激活和監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)；）激活和監(jiān)控局域網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)；（5）實現(xiàn)汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的同步性；）實現(xiàn)汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的同步性；（6）對信息標(biāo)識符作翻譯。）對信息標(biāo)識符作翻譯。 通過網(wǎng)關(guān)連接不同的總線系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)連接不同的總線系統(tǒng)1線形總線系統(tǒng)（如車身總線）；線形總線系統(tǒng)（如車身總線）；2網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) ；3環(huán)形總線系統(tǒng)（如環(huán)形總線系統(tǒng)（如MOST）2.CAN總線的組成總線的組成1）.CAN總線的基本系統(tǒng)總線的基本系統(tǒng) CAN總線的基本系統(tǒng)由多個控制單元和兩條數(shù)據(jù)線組總線的基本系統(tǒng)由多個控制單元和兩條

25、數(shù)據(jù)線組成，這些控制單元通過所謂收發(fā)器（發(fā)射成，這些控制單元通過所謂收發(fā)器（發(fā)射-接收放大器）并接收放大器）并聯(lián)在總線導(dǎo)線上。聯(lián)在總線導(dǎo)線上。 圖圖 CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸與公交車載運(yùn)乘客相似總線的數(shù)據(jù)傳輸與公交車載運(yùn)乘客相似 CAN總線系統(tǒng)采用雙絞線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這兩根導(dǎo)線總線系統(tǒng)采用雙絞線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這兩根導(dǎo)線中，一根稱為中，一根稱為CAN-High導(dǎo)線，另一根導(dǎo)線稱為導(dǎo)線，另一根導(dǎo)線稱為CAN-Low導(dǎo)導(dǎo)線。線。在雙絞線上，信在雙絞線上，信號是按相反相位號是按相反相位傳輸?shù)?，這樣可傳輸?shù)?，這樣可有效抑制外部干有效抑制外部干擾。擾。圖圖 CAN總線的雙絞線總線的雙絞線2）.CAN總線的數(shù)據(jù)

26、結(jié)構(gòu)總線的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) CAN總線所傳遞的每條完整信息由總線所傳遞的每條完整信息由7個區(qū)構(gòu)成，信息最個區(qū)構(gòu)成，信息最大長度為大長度為108 bit。在兩條。在兩條CAN導(dǎo)線上，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容是導(dǎo)線上，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容是相同的，但是兩條導(dǎo)線的電壓狀態(tài)相反。相同的，但是兩條導(dǎo)線的電壓狀態(tài)相反。 CAN總線的信息結(jié)構(gòu)總線的信息結(jié)構(gòu)3）.信息的發(fā)送與接收信息的發(fā)送與接收 CAN數(shù)據(jù)總線在發(fā)送信息時，每個控制單元均可接收數(shù)據(jù)總線在發(fā)送信息時，每個控制單元均可接收其他控制單元發(fā)送出的信息。在通信技術(shù)領(lǐng)域，也把該原其他控制單元發(fā)送出的信息。在通信技術(shù)領(lǐng)域，也把該原理稱為廣播。理稱為廣播。四、汽車網(wǎng)絡(luò)的分類1.

27、按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Topological Structure）是指網(wǎng)上計）是指網(wǎng)上計算機(jī)或設(shè)備與信息傳輸介質(zhì)形成的節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)傳輸線的物理算機(jī)或設(shè)備與信息傳輸介質(zhì)形成的節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)傳輸線的物理構(gòu)成模式。汽車網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有線形結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、構(gòu)成模式。汽車網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有線形結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)等幾種。環(huán)形結(jié)構(gòu)等幾種。1）線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種信道共線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種信道共享的物理結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中總線享的物理結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中總線具有信息的雙向傳輸功能，普遍具有信息的雙向傳輸功能，普遍用于控制器局域網(wǎng)的連接，總線

28、用于控制器局域網(wǎng)的連接，總線一般采用同軸電纜或雙絞線。一般采用同軸電纜或雙絞線。2）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種以星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種以中央節(jié)點(diǎn)為中心，把若干外中央節(jié)點(diǎn)為中心，把若干外圍節(jié)點(diǎn)連接起來的輻射式互圍節(jié)點(diǎn)連接起來的輻射式互聯(lián)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)適用于局聯(lián)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)適用于局域網(wǎng)。域網(wǎng)。 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 3）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由各節(jié)點(diǎn)首尾相連由各節(jié)點(diǎn)首尾相連形成一個閉合環(huán)形形成一個閉合環(huán)形線路。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中線路。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的信息傳送是單向的信息傳送是單向的，即沿一個方向的，即沿一個方向從一個節(jié)點(diǎn)傳到另從一個節(jié)點(diǎn)傳到另一個節(jié)點(diǎn)；每個節(jié)

29、一個節(jié)點(diǎn)；每個節(jié)點(diǎn)需安裝中繼器，點(diǎn)需安裝中繼器，以接收、放大、發(fā)以接收、放大、發(fā)送信號。送信號。 環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) BMW車系影音娛樂系統(tǒng)的車系影音娛樂系統(tǒng)的MOST總線采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.按聯(lián)網(wǎng)范圍和控制能力分按聯(lián)網(wǎng)范圍和控制能力分 總線按聯(lián)網(wǎng)范圍分為主總線系統(tǒng)、子總線系統(tǒng)?？偩€按聯(lián)網(wǎng)范圍分為主總線系統(tǒng)、子總線系統(tǒng)。 主總線系統(tǒng)負(fù)責(zé)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，主總線系統(tǒng)相關(guān)參主總線系統(tǒng)負(fù)責(zé)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，主總線系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)見表數(shù)見表1-1。主總線系統(tǒng)名稱主總線系統(tǒng)名稱數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)K總線總線9.6kbit/s線形，單線線形

30、，單線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線D總線總線10.5115 kbit/s線形，單線線形，單線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線CAN100 kbit/s線形，雙線線形，雙線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線K-CAN100 kbit/s線形，雙線線形，雙線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線F-CAN100 kbit/s線形，雙線線形，雙線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線PT-CAN500 kbit/s線形，雙線線形，雙線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線Byteflight10Mbit/s星形星形光纖光纖MOST22.5Mbit/s環(huán)形環(huán)形光纖光纖表表1-1 主總線系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)主總線系統(tǒng)相關(guān)參數(shù) 子總線系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換，子總線系統(tǒng)相關(guān)參子總線系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換，子總線系統(tǒng)相關(guān)參

31、數(shù)見表數(shù)見表1-2。這些系統(tǒng)用于交換特定系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)量相對較少的。這些系統(tǒng)用于交換特定系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)量相對較少的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。子總線系統(tǒng)名稱子總線系統(tǒng)名稱數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)K總線協(xié)議總線協(xié)議9.6kbit/s線形，單線線形，單線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線BSD9.6kbit/s線形，單線線形，單線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線DWA總線總線9.6kbit/s線形，單線線形，單線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線LIN總線總線9.619.2 kbit/s線形，單線線形，單線銅質(zhì)電線銅質(zhì)電線子總線系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)子總線系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)3.按信息傳輸速度分按信息傳輸速度分 A類網(wǎng)絡(luò)是面向傳感器類網(wǎng)絡(luò)是面向傳感器/執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位速率通常小于速率通