8-現代汽車網絡和總線技術

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1、汽車總線1.汽車總線的發(fā)展2.CAN/LIN總線3.汽車總線技術特征4.汽車各類總線比較5.CAN總線詳解6.總線開發(fā)工具1.汽車總線的發(fā)展背景：1.汽車用電設備的快速增加，使汽車電氣形成一個復雜的大系統(tǒng)。2.傳統(tǒng)布線采用點對點的布線方式，不斷增加的線束和有限的汽車空間形成矛盾。3.新型電子通訊產品的出現（GPS、GIS和GSM）,對布線和通訊提出更高要求。4.維修的不便和成本增加。1.汽車總線的發(fā)展傳統(tǒng)節(jié)點通信方式EngineControlAnti-LockBrakesCLightingAirConditionPowerLocksCDash-boardTransmissi

2、onControlCActiveSuspensionCPowerSeatsCPowerWindowsCAirbagC1.汽車總線的發(fā)展EngineControlAnti-LockBrakesLightingAirConditionPowerLocksDash-boardCTransmissionControlActiveSuspensionPowerSeatsPowerWindowsAirbagCANCANCANCANCANCANCANCANCANCANCANCANCAN總線通信方式1.汽車總線的發(fā)展現狀：早在80年代，眾多國際知名的汽車公司就積極致力于汽車總線技術的研究和

3、應用，如博世的CAN、SAE的J1850、德國大眾的ABUS、美國商用機器的AUTOCAN、ISO的VAN等。1.汽車總線的發(fā)展90年代初，總線技術開始在汽車中應用，如今幾乎所有汽車都開始采用CAN/LIN總線，該項技術已成為現代汽車的標準技術，總線零部件也成為發(fā)展的主流。什么是CAN/LIN總線？2.1網絡簡單基礎2.1網絡簡單基礎網絡拓撲結構目前主要拓撲結構有：2.2CAN總線CAN全稱為“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域網。CAN總線是德國BOSCH公司在1986年為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發(fā)的一種串行數據通訊協議

4、。協議是通信雙方為了實現通信而設計的約定或通話規(guī)則2.2CAN總線1993年，ISO正式頒布CAN為國際標準的ISO11898，現在在歐洲已是汽車網絡的標準協議?，F在CAN總線也向過程工業(yè)，機械工業(yè)，機器人，數控機床，傳感器等方面發(fā)展。目前，支持CAN協議的公司有Intel、Motorola、Philips、Siemens、NEC、Honeywell等公司。2.2CAN總線CAN協議是串行協議，能夠有效地支持具有高安全等級的分布式實時系統(tǒng)。CAN是一個多主機系統(tǒng)，設計了高效率的仲裁機制解決傳輸沖突問題，還能夠判斷出錯的節(jié)點并及時關閉，保證了總線的可靠性。CAN協議僅定義了物

5、理層和數據層，應用層需要用戶定義。2.3LIN總線LIN(LocalInternet)即為本地互聯網絡，是CAN在低端應用的延伸，是價格相對便宜且速度較慢的子網。通常狀況下，電子控制裝置通過CAN總線提供穩(wěn)定、可靠的網絡連接；車門、后視鏡、導向輪、馬達、照明以及其它智能傳感器等則通過LIN進行網絡連接。2.3LIN總線LIN協議是基于SCI（UART）串行通信的格式，并且是單一主機系統(tǒng)，這不但降低了硬件成本，而且在軟件和系統(tǒng)設計上也能更容易地兼容其它網絡協議。UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter：通用異步收發(fā)器)UART

6、是一個并行輸入成為串行輸出的芯片2.3LIN總線由于幾乎所有的IC都帶有SCI（UART）接口，LIN很快就在車內低端控制器領域取得領先地位。LIN不但定義了物理層和數據層，還定義了相關的應用軟件層。這些都為LIN方案提供商解決了設備兼容的問題，很有利于汽車工業(yè)的規(guī)模生產。2.4總線應用于汽車的意義在現代汽車中，采用總線的意義不僅是節(jié)省電線，它已經成為車內各個零部件實施信息交互的標準接口，整車的總線網絡成為整車的電氣平臺，可以在這個平臺上不斷增加智能化的零部件，促進汽車智能化的發(fā)展。2.4總線應用于汽車的意義汽車總線不是一項獨立的技術，它是一種電氣之間進行信息交互的接口，它

7、的基礎是零部件的智能化，所以，總線與零部件必須協同作戰(zhàn)，這樣總線技術的發(fā)展才能上到一個新的臺階。3汽車總線技術特征主要設計目標：1.傳輸信息安全2.異步總線隨機地傳送數據3.根據預先確定的優(yōu)先權進行總線訪問4.有根據信息內容解決總線訪問競爭的能力.5.總線的功能尋址和點到點尋址能力。6.節(jié)點的故障診斷能力。3.2數字信號的編碼1.脈寬調制(PulseWidthModulation,PWM)PWM是一種對模擬信號電平進行數字編碼的方法。通過高分辨率計數器的使用，方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。