车载总线网关简介
汽车网关(gateway)系统的作用原理及部分车型网关位置
汽车网关（gateway）系统的作用原理及部分车型网关位置近期，很多客户反馈汽车远程数据终端无法直接通过OBD接口采集汽车CAN数据，其实这个原理上说的是简单，但是实际操作起来就比较复杂，那今天我给大家梳理下，共同再熟悉了解下网关，绕过网关来采集数据，或者直接在网关上采集数据。
一、网关是何方神圣？我们知道，从一个房间走向另一个房间，需要经过一扇门。
在汽车上，这些动脑筋的工程师把这个简单的进出门用到了汽车上：从一个网络向另外一个网络发送信息，需要经过一道“关口”，有的可能还不止一个，有“嘉峪关、潼关、平阳关”，车载网络的这个关口，就是网关（getaway）。
网关作为汽车网络系统的核心控制装置，网关负责协调不同结构和特征的CAN总线网络及其他数据网络之间的协议转换、数据交换、故障诊断等工作。
网关是在采集不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，用于提供协议转换、数据交换等网络兼容功能的设备，也可以通俗的叫他网络之间的连接器、协议的转换器、数据的翻译器。
网关既可以用于广域互联，也可以用于局域互联，充当着转换重任的计算机系统或者设备，在使用不同协议、数据或者语言，甚至两种体系结构完全不同的两个系统之间，做翻译。
之前还有个网桥的概念，比如CAN转RS232这样的，就是类似一个网桥，网关对收到的信息（例如DBC）要重新打包，以适应目标系统需求，同时，网关还提供过滤和安全，那我们在OBD接口读取不到任何数据，比如大众车型只能采集个OBD的电压，特斯拉获得一个VIN码（用于上牌），通通属于被网关数据过滤的功能给过滤掉了。
二、网关的作用暂且简单说下，主要体现的几个方面，有专业人士勿喷：1、网关把局域网上的数据转变成可以识别的ACKII码，比如OBD2诊断数据，方便诊断。
2、协调低速率信息与高速率信息在汽车网络系统中的数据信息共享。
3、负责接受和转发信息。
4、激活某个控制单元或者某局域网的工作。
5、实现对整车网络系统内部数据的同步。
CAN总线技术介绍
CAN总线技术介绍
CAN总线技术，也被称为Controller Area Network(CAN)，是一种广泛使用的低层次的工业总线，是一种高效的低成本高性能的汽车总线。
主要应用于车辆对信息和控制来说非常重要的多个电子设备之间的连接，用于传输信息，控制信号和多媒体信号等。
是一种以多路复用网络技术技术为基础，可以实现节点间信息和控制的互连网络，这种网络经常被用来实现车辆各组件之间的联动，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。
CAN总线技术也是一种多路复用网络技术，它在不同类型的节点之间传输信号和控制信号，实现节点之间互连，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。
CAN总线采用两线总线结构，通信线缆一般采用双绞线、单绞线或者光纤。
它的通信特性具有低延时、高速率、低成本、可靠性高等优点，可以满足现代车辆对节能、安全、可靠性要求。
（1）硬件：包括CAN总线收发器（Transceiver）、CAN总线线缆（Cable）及CAN总线连接线（Connector）。
（2）软件：主要是CAN 控制器（Controller）和CAN驱动软件（Driver）。
一种汽车以太网总线转CAN总线的通信网关及方法
一种汽车以太网总线转CAN总线的通信网关及方法随着汽车电子系统的不断发展，车载网络通信已经成为现代汽车中的重要组成部分。
其中，以太网总线和CAN总线是两种常见的汽车网络通信协议。
为了实现不同通信协议之间的互联互通，需要采用一种通信网关，将以太网总线转换为CAN总线。
本文将介绍一种汽车以太网总线转CAN总线的通信网关及方法。
汽车以太网总线转CAN总线的通信网关主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括以太网接口模块、CAN总线接口模块和处理器模块；软件部分包括驱动程序和通信协议的实现。
首先，以太网接口模块用于接收和发送以太网数据帧。
它将以太网数据帧解析为数据包，提取出CAN总线通信所需的数据信息，并将其传输给处理器模块。
同时，它也负责将处理器模块发送的数据打包成以太网数据帧，通过以太网总线发送出去。
接下来是CAN总线接口模块，它用于接收和发送CAN总线数据帧。
它接收到的CAN总线数据帧会经过解析，提取出以太网通信所需的数据信息，并将其传输给处理器模块。
而处理器模块发送给它的数据则会被打包成CAN总线数据帧，并通过CAN总线发送出去。
处理器模块是通信网关的核心部件，它主要负责对接收到的以太网数据包和CAN总线数据帧进行分析处理，并将它们进行相应的转换。
在接收到以太网数据包时，处理器模块会根据通信协议将其解析为CAN总线数据信息，并发送给CAN总线接口模块进行发送。
而在接收到CAN总线数据帧时，处理器模块会将其解析为以太网数据包，并发送给以太网接口模块进行发送。
驱动程序是通信网关的重要组成部分，它是硬件和软件之间的桥梁。
驱动程序负责控制硬件模块的工作，比如对以太网接口模块和CAN总线接口模块进行初始化配置，以及对其进行数据的接收和发送控制。
同时，驱动程序也负责实现通信协议的解析和封装，将接收到的数据进行转换处理。
通信协议的实现是汽车以太网总线转CAN总线的通信网关的关键。
它定义了数据的格式和传输规则，保证了以太网和CAN总线之间的正常通信。
汽车网关
汽车网关控制器是车内各种电、光总线之间的路由器。
它集成了标准多媒体接口，例如通用串行总线(USB)、Firewire和面向介质的系统传送(MOST)总线，并且连接控制区域网(CAN)系统。
控制器采用以太网和蓝牙等计算机接口还可以同前沿的汽车系统相连。
在某些应用中，网关控制器被用于控制闪存和CD-ROM 驱动器等器件。
一般需要一块小的CPU来控制网关的路由功能。
网关控制器支持各种接口，因此，系统能够与不同生产商提供的总线进行通信。
图1是一个典型的汽车网关控制器系统。
Altera的低成本 Cyclone® II和Stratix® II FPGA用于设计下一代嵌入式网关控制器。
Altera® FPGA提供非常灵活的芯片系统(SOC)解决方案，具有可配置的端口数量和类型。
Cyclone® II 和Stratix II FPGA都可以提供高性能网关解决方案，支持更高级的硬件路由加速。
此外，Nios® II双处理器架构还直接集成了网络服务协议。
图1中所有类型的接口都可以作为知识产权(IP)内核，由Altera或者Altera 宏功能合作伙伴计划(AMPPSM)成员提供。
该系统理想的CPU是Altera的32位Nios II RISC嵌入式处理器。
设计人员使用SOPC Builder，在灵活的总线系统中，能够迅速实现Nios II处理器以及所有类型的IP。
九.网关【 汽车总线系统原理与检修】
1．MOST 总线光环断路诊断 网关是 MOST 总线故障诊断的主控制器。它进行光环断路 诊断，并将 MOST 总线控制单元的诊断数据传送到网关上 。通过与网关连接的诊断仪， MOST 总线上的光环断路故 障被查出 2．睡眠及唤醒模式 网关是睡眠和唤醒的功能主控器。当舒适系统CAN 总线上 连接的所有控制单元都发出睡眠准备信号时，网关向 CAN 总线上发出睡眠指令，与之相连的控制器进入睡眠状态。 在 Audi（奥迪）A8 ´03 年型车上，各控制单元和总线系统 的睡眠状态可从网关的数据阅读块中读取。
3 网关读取此此信息，将它发送到驱动系统 CAN总线、组 合仪表 CAN 总线（带有显示单元的仪表总成控制单元 J285）及 MOST 总线上。由此该信息供所有接通的控制 单元使用。
主控器功能 网关是下列应用的主控器： – 驱动系统 CAN 总线延时接通 – MOST 总线光环断路诊断 – 数据总线系统休眠与唤醒功能 驱动系统 CAN 总线延时接通。驱动系统 CAN 总线上的各 种控制单元使用的 15 号线的延时接通，将一直保持到网关 向驱动系统 CAN 总线发出结束延时的指令为止。
关执行双重功能： •集合不同网络的信息。 •将信息准确发送给相关网络。
1
线性总线系统（例如 K-CAN）
2
网关（M-ASK）
3
环形总线系统（例如 MOST）
各个总线系统发送的数据到达网关处。各信息的传输速 度、数据量和优先级信息在网关中进行过滤，必要时暂 时存储起来。
1 网关 2 信息准备 3 诊断和信息系统 4 车身控制器区域网络 5 动力传动系控制器区域
CAN
中央网关模块示例 动态稳定控制系统（DSC）和数字式发动机电子系统（ DME）的控制单元各向 PT-CAN 发送一条信息。这些信息 通过 PT-CAN 到达中央网关模块。 PT-CAN 的信息暂时存放在在网关的一个中间存储器内。这 些信息根据相应网关规定和 K-CAN 系统总线的转换表在网 关内进行转换。
汽车数据传输总线(网关)诊断界面培训
服务培训
EX 3Z6
接线柱 15 跟踪 CAN-Antrieb（传动系统电脑数据区域控制网络）
进入及启动用控制单元产生接线柱 “15跟踪” 和通过 CAN-Antrieb（传动系统电脑数据区域控制网络） 控制网关。
Can-Antrieb（传动系统电脑数据区域控制网络）控制单元为此分为四组。
不涉及跟踪功能的控制单元：
主控功能
视觉的 输出 视觉的 输入
• MOST（媒体系统数据交换）环断裂式诊断 • CAN-Antrieb（传动系统电脑数据区域 控制网络）伺服 • 数据总线的休眠功能和唤醒功能
电气连接
I/VK-35
页码 ‹#›/9
版本： 01/02
服务培训
EX 3Z6
总线系统间数据交换过程
MOST（媒体系统数据交换）
I/VK-35
页码 ‹#›/9
照明距离调节
转向角传感器 设有一个可选择接线柱 15 的进入及启动控制单元为以上控制单元提供事先准备。 Kl. 15 versorgt. 网关向 CAN-Komfort（舒适功能电脑数据区域控制网络）发送睡眠信息，
进入及启动控制单元关闭接线柱 15。
控制单元参与跟踪功能，没有接线柱 30，但是接线柱 15 通过发动机电控设备进行跟踪保持： 发动机电控设备 发动机控制单元自有的跟踪系统受到主继电器的控制。 按照接口的睡眠指令，这些控制单元只要处于激活状态， 即可实现其自有的内部关闭功能。
EX 3Z6
任务：
展示车辆的各种总线系统间的接口， 也就是说， 使各种总线系统的控制单元能够相互通信。
CAN-ANTRIEB （传动系统电脑 数据区域控制网络） 500 千字节/秒
CAN-Abstandsregelung （车距调控系统电脑 数据区域控制网络） CAN-Komfort（舒适功能 500 千字节/秒（选件） 电脑数据区域控制网络） 100 千字节/秒
汽车网关总线
17
组合仪表
通道 60 ：动力总线 drivetrain CAN 通道 61 ：舒适总线 convenience CAN
通道 62 ：信息总线 infotainment CAN
AUDI 车型上08功能-阅读测量数据组（仅供参考）
• 125 Drivetrain CAN data bus (engine/gearbox)
• 126 Drivetrain CAN data bus (air bag) • 130 Convenience CAN data bus (tyre pressure
control/acoustic parking system)
• 131 Display CAN data bus (central electronics/steering angle sensor/air conditioning/one or two-wire mode)
J 220
J104 ABS G85 J217
J 533
J234
• 140
Display CAN data bus (radio/navigation)
动力系统数据总线 CAN
哪些电控单元是通过动力总线传递信息的 ?
? ? ?
?
?
?
?
动力系统数据总线 CAN
19
Pin64 Pin66
Gateway
K wire
A121
T 32b/19 T 32b/20
A122
08功能-阅读测量数据组 Infotainment CAN –信息总线
• 140 单、双线模式/收音机/导航系统/车载电话 • 141 语音输入系统/CD 转换机/车载电视
Gate-way系统 (interface)
第1章 车载网络CAN总线系统
1.1 CAN总线简介
【任务实训】
二、实训安排
3.分组练习与工位轮换（60min） 学员分为6组，每组一个工位： 1）检测CAN总线电压 2）检测CAN总线波形 3）观摩操作过程及记录测量结果或操作要点 每组学员分为两个小组，分别完成两项任务，每个小组单次练习30 分钟，然后进行组内交换。
1.1 CAN总线简介
1.1 CAN总线简介
【任务分析】
（四）CAN总线是一个开放系统，可以与各种传输介质进行适配， 如铜线和光导纤维（光纤）。
（五）对控制单元的诊断可通过K线来进行，车内的诊断有时通过 CAN总线来完成（如安全气囊和车门控制单元），称为“虚拟 K线”。随着技术的进步，今后有逐步取消K线的趋势。
（六）可同时通过多个控制单元进行系统诊断。
结
束
项目一 车载网络CAN总线系统
CAN是Controller Area Network（控制器局域 网）的缩写，是国际标准化的串行通信协议。目前， CAN总线是汽车网络系统中应用最多、也最为普遍的 一种总线技术。
项目一 车载网络CAN总线系统
它具有高传输速率，高抗电磁干扰性，并且能够检测 出发生的几乎任何错误。由于其卓越性能，CAN已广 泛应用于交通工具、工业自动化、航天、医疗仪器以 及建筑、环境控制等众多领域。CAN技术在我国也正 迅速普及推广。
1.1 CAN总线简介
【任务实训】 一、实训前准备 1.实训场地及设备工具准备 场地：6个工位，车辆6辆（各型车辆）。 设备：万用表、电路图、试电笔。 专用工具：示波器、诊断仪。 常用工具：120件套、螺丝刀、扭力扳手、工具车。 2.学生组织 分成6组，每小组由4至6名学生组成，每组完成单次练习时间60min。
1.1 CAN总线简介
J533 - 数据总线诊断接口(=网关)的一般说明
J533 - 数据总线诊断接口（=网关）的一般说明：
在车辆中网关执行所谓的路由器功能。
这就表示，它从一个总线系统（例如传动系数据总线）向另一个总线系统（例如便捷系统数据总线）传送CAN信息。
网关是车辆中的中央控制单元。
网关是所有总线系统中的一个站点：
- 便捷系统数据总线
- 传动系数据总线
- 信息娱乐数据总线（光导总线）
它与ACC（车距控制雷达）和仪表板也有直接的连接。
没有任何传感器或促动器与网关连接，只有控制单元通过CAN电缆与它连接。
测量值块：
网关的测量值块指示与控制单元是否有通讯。
此外，网关还包括一个所谓的安装清单。
此外，它还指示控制单元的故障代码存储器中是否有故障记录。
也可能检测是否安装了未编码的控制单元。
编码：
车辆的所有控制单元均在网关中编码。
无法诊断未编码的控制单元！
控制元件测试：
网关可以以最终控制元件测试的形式启动所谓的环路断开诊断。
环路断开诊断表明光纤总线中的哪个控制单元（信息娱乐数据总线）不良。
在此，还要区分电气故障是出现在控制单元中还是在光纤电缆中。
匹配：
在网关中不进行任何匹配。
变量：
共有两种不同的硬件变量。
网关带有或不带J428-自适应巡航控制单元的连接
杂项：
网关受部件保护功能保护。
这意味着在更换网关时必须启用部件保护功能。
自学教程326（Audi A6，电气部件）中提供关于网关的更多信息。
车载网络CAN_LIN网关的应用开发
车载网络CAN/LIN网关的应用开发发布时间：2022-08-21T07:40:39.140Z 来源：《科技新时代》2022年1月第1期作者：黄家刚[导读] 随着电子技术的发展黄家刚柳州市续赢科技服务有限责任公司柳州市摘要：随着电子技术的发展，车载电子控制装置ECU的应用越来越多。
为了实现ECU之间的通信和数据共享，根据每个电子控制系统的复杂性以及信息量和响应速度的要求，有各种车载远程网络。
其中，德国Robert Bosch公司开发的控制器局域网CAN以其优越的性能在车载高速网络中得到了广泛的应用。
LIN网络作为一种有望成为车载低速网络标准的网络协议，不需要CAN总线的带宽和多功能，例如智能传感器与制动装置之间的通信，具有很大的应用空间。
其功能是将开关执行器和传感器从子总线连接到主总线，如CAN总线。
因此，为了实现各种车载网络之间的信息通信，有必要研究不同网络之间的互联技术。
关键词：总线协议；CAN／LIN网关；接口电路前言随着汽车工业的发展，消费者和政府有关部门对安全、舒适、节能、环保的需求推动了电子控制单元和系统在汽车上的广泛应用，汽车正日益向电子化、智能化方向发展。
然而，越来越多的电子系统也带来了新的问题。
越来越多的电子控制单元和传感器不可避免地需要越来越多的连接。
除了增加成本和重量，更重要的是给布线带来很大困难。
同时也增加了安全隐患，降低了整车的可靠性。
因此，提高电子控制单元之间的通信性能，降低布线成本已成为亟待解决的问题。
目前，车载电子控制系统主要由CAN/LIN网络组成。
不断发展的汽车网络技术还包括高速容错网络FlexRay，大多数用于多媒体和导航、蓝牙、WLAN和其他无线网络技术。
LIN是一个辅助总线网络。
在不需要CAN总线的情况下使用LIN总线可以大大降低系统成本。
大量的汽车电子技术被用来提高汽车的性能水平，这是不争的事实。
CAN总线的应用也得到了人们的认可，CAN和LIN混合网络的应用将极大地提高汽车网络的可靠性和经济性。
奥迪汽车总线与网关技术
基础培训
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总线及网关技术
由于车控网络功能日益强大，需要大量的数据信息在不同的数据总线之进 行有效的传递； 网关可以将不同的总线连接在一起，同时使相互传递成为可能。
一汽－大众 FAW-VOLKSWAGEN
基础培训
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总线及网关技术
CAN Bus 在车辆上应用的原因：
用户对车辆更高的安全性和舒适性要求，以及排放法规及环保的要求
现代汽车上安装越来越多的电器部件（控制单元/传感器/执行元件）
例如：表示开或关两种状态
1 = “yes” = x Volt
0 = “no” = 0 Volt
二进制和十进制系统区别：十进制由0-9十个数字组成
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二进制编码
CAN bus传递的每个信息都是通过连续的二进制编码来表示的，信号值越 大，用二进制编码表示时，其信息结构越长。
ISO标准：高速/低速分界点 125000bps
一个完整的信息传递平均周期：大约1ms（根据信息长度）
控制单元数量：出于可靠性原因，最多允许接入32个控制单元
CAN bus 总线最大允许长度：40 m
CAN程序版本： Bosch CAN 2.0
bps = bits per second
单位：位（比特）/秒
信息结构
CAN bus 所传递的每个完整信息由七个域构成。
睡眠模式电流68ma所有控制器一同睡眠或唤醒完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canhighcanlow彼此之间短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canhigh对正极短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canhigh对地短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canlow对正极短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canlow对地短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canhigh与某一控制单元之间断路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图动力can总线系统canlow与某一控制单元之间断路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图舒适信息娱乐can总线系统canhighcanlow彼此之间短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图舒适信息娱乐can总线系统canhigh对地短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图10舒适信息娱乐can总线系统canhigh对正极短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图11舒适信息娱乐can总线系统canlow对地短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图12舒适信息娱乐can总线系统canlow对正极短路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图13舒适信息娱乐can总线系统canlow与某一控制单元之间断路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图14舒适信息娱乐can总线系统canhigh与某一控制单元之间断路完全免费的汽车资料下载httpfawvolkswagenbt170基础培训故障波形图14舒适信息娱乐can总
网关与诊断总线
3.大众速腾网关J533
大众速腾汽车网关J533（图6-12）负责将动力系统、舒 适系统、信息系统、组合仪表、诊疗总线、LIN总线等连成 网络。
网关与诊断总线
图6-12 速腾网关J533
第10页
图6-13 速腾网关安装位置
网关与诊断总线
图6-14 速腾网关针脚功效说明
第11页
6.2 诊疗总线
6.2.1 K诊疗总线
图6-26 D-CAN故障诊疗接口（故障诊疗插座）与诊疗仪连接关系
第19页
采取D-CAN总线之后，对汽车网络系统进行故障诊疗时， 需要使用光学编程系统OPS（图6-27）或光学检测和编程系 统OPPS（图6-28）及对应OBD连接导线。
网关与诊断总线
图6-27 光学编程系统OPS及对应OBD连接导线
网关与诊断总线
第5页
6.1.2 网关安装位置及其电路
1.奥迪A8网关J533
奥迪A8 03年型乘用车网关J533将驱动CAN总线、舒适 CAN总线、组合仪表CAN总线、诊疗CAN总线、影音娱乐系 统MOST总线以及车距调整（自适应巡航）系统CAN总线 （选装）连接在一起，将其组成一个完整汽车网络系统。
网关与诊断总线
网关与诊断总线
第1页
2.网关作用 （1）网关能够把局域网上数据转变成能够识别OBD II诊疗 数据语言，方便诊疗； （2）网关能够实现低速网络和高速网络信息共享； （3）与计算机系统中网关作用一样，负责接收和发送信息； （4）激活和监控局域网络工作状态； （5）实现汽车网络系统内数据同时性； （6）对信息标识符作翻译。
经过诊疗CAN总线和网关快 速数据传输，诊疗控制单元就 可在连接到车上后快速显示出 车上所装元件及其故障状态。
汽车网关与诊断总线 教学PPT课件
汽车网关与诊断总线
第一节 网关 第二节 诊断总线
第六节 网关
● 1． 网关的定义 ● 我们知道，从一个房间走到另一个房间，需要经过一扇门。同理，从一个网络向
● 在图4-17和图4-18所示的汽车网络系统中，各个控制单元的 诊断数据经各自的数据总线传输到网关J519或J533，再由网 关利用诊断CAN总线传输到故障诊断接口。通过诊断CAN总 线和网关的快速数据传输，诊断控制单元就可在连接到车上 后快速显示出车上所装元件及其故障状态。
● 2．新型诊断接口
线
汽车故障诊断仪与故障诊断接口的连接
三、宝马车系的诊断CAN总线
● 1．D-CAN总线
● 宝马汽车集团将BMW车系的诊断CAN总线称为D-CAN总线。D-CAN总线采用线形、 双线结构，最大数据传输速率为500kb/s。连接好BMW诊断系统后，网关（接线盒 控制单元）将BMW诊断系统的请求传输给内部总线，之后，应答以相反的方向同时 进行。
另一个网络发送信息，也需要经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义， 网关（gateway，GW）就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。
● 网关是在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，用于提供协 议转换、数据交换等网络兼容功能的设备。网关又称网间连接器、协议 转换器。网关在传输层上以实现网络互联，是最复杂的网络互联设备， 仅用于两个高层协议不同的网络互联。
● 诊断CAN总线取代K诊断总线（K-线或L-线）之后，对车上的故障 诊断接口也作了改进。新型诊断接口的针脚布置如图4-19所示，各 个针脚的用途见表4-1。由表4-1可见，新型诊断接口仍然保留了K线和L-线的针脚，以确保系统向下兼容功能。
CAN-BUS技术简介
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CAN-BUS技术简介
车载网络基础知识
总线系统的优点: 提高整个系统的可靠性 降低布线成本 减少各种电缆数量 减小导线束横截面 灵活布线 多重使用传感器 能够传输复杂数据 进行系统变更时灵活性较高 随时能够扩展数据范围 为客户实现新功能 有效诊断 降低硬件成本
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CAN-BUS技术简介
车载网络概述
一般车载网络： * LIN (local interconnect network) 总线 * 中速 CAN (controller area network) 总线 * 高速 CAN 总线 * 媒体定向系统传输（MOST）环
总线 LIN 总线 中速 CAN 总线 高速 CAN 总线 MOST环
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CAN-BUS技术简介
各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换——CAN数据
总线
Page 10
CAN-BUS技术简介
与数据传输形式1相比，CAN数据总线，所有信息都通过两根数据线进
行传递
相同的数据只须通过CAN数据系统中的两根双向数据线进行传递 通过该种数据传递形式，所有的信息，不管控制单元的多少和信息容
Page 2
波特率 9.6 kbit/s 125 kbit/s 500 kbit/s 24 Mbits/s
CAN-BUS技术简介
CAN是控制单元区域网络Controller Area Network的缩写。 含义是控制单元通过网络进行数据交换。 CAN数据总线可比作公共汽车：
公共汽车可以同时运输大量乘客； CAN数据总线包含大量的数据信息。
产生信 息 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
3位的位值变化 0V；0V；0V 0V；0V；5V 0V；5V；0V 0V；5V；5V 5V；0V；0V
浅析车用CAN系统中网关的特性
摘 要：控制器局域网 （ Ａ ）中网关工作的好坏决定了不同的总线、模块和网络相互间通信的好坏。 Ｃ Ｎ 本文详细 阐述 了网关的特点 和功 能 ，并对 网关在奥迪 Ａ 一 ６ 用控制器 局域 网中的作用作 了 ４ Ｂ车
详细 分析
中图分类号 ：Ｔ ９ ５ Ｎ １ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ —０ ３ （ ０ ３ 上） ０ ３ ０ ９ １ ４ ２ １ ） （ 一０ ９ — ３ ０ １
位 ，也 支持 扩 展后 的２ 位信 息标 识 。 ９
４ 网关处理 的内容
网 关 主 要 “处 理 ” 有 关 下 面 三 部 分 的 内 容 （ 图３ 示） 如 所 ：从 第 一 个 网络 读 取 所 接收 的信 息 ，
应 能涉 及Ｃ ＡＮ协 议４ 帧 类型 中的两 种 ，即数 据 帧 种
和 远 程 帧 。 另外 两 种 错 误 帧 和超 限 帧 ， 由该 网 关 的ＣＡＮ芯 片 硬 件 控 制 ， 因此 ，可 以 说 网关 无 附 加 的 响 应 性 。 当然 ， 网关 必 须具 备 有 “ 态 位 ” ， 状 即 在 任 何 一 个 网络 中发 生 的错 误 太 多 时 ， 网关 有
作 的 好 坏 决 定 了不 同 的 总 线 、模 块 和 网 络 相 互 间 通 信 的好 坏 。 网关 就 像 一 个 居 民 小 区 的 门 卫 ， 在 他 让 任 何 客 人 进 大 门之 前 ， 他得 问 问 客 人 是 否 是
应 邀 前 来 ，或 者 通 知 某位 住 户 有 人 来 访 了 。对 不
第３ 卷 ３
第３ 期
２ １－３ 上 ） ［ ３ ０１ （ ９１
ｌ 匐 似
３ ｏ ｃ Ａ Ｉ 与Ｃ ２０ 间的 网 Ｂ ｓ ｈＣ Ｎ ． ２ ＡＮ ．之
第三代车载网关—车载以太网网关
图1 第二代网关示意图
这5个子网分别为启动网、舒适网、动力网、ECM网和ESC 网，启动网主要包含ECL、BCM和I-KEY网络节点，实现启动加密认证功能。
舒适网包含多功能显示屏、夜视系统、抬头显示、SRS、PM2.5检测、空调控制器、PTC、多功能显示屏、TPMS、组合开关、转向盒开关和全景ECU等，实现与舒适性相关的功能。
动力网包含组合仪表、BMS、车载充电器、电池加热器、模式开关、漏电传感器和电池管理器等，实现电池动力调节与输出，ECM网包含后驱动电机控制器、挡位控制器、前驱动电机控制器及DC-DC等，实现电机动力加速、减速、换挡等功能。
ESC网包含SAS、EPB、R-EPS、AFS和诊断口等，实现电子驻车、自动随车转向和安全气囊功能[1]。
随着智能驾驶技术兴起，许多与辅助驾驶相关的配置应运而生，例如360环视系统、车道偏离预警系统、HUD和ACC自适应巡
2018.10
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图2 利用以太网进行系统信息传输
图3 车载以太网测试表
相比第二代网关，车载以太网测试项目与难度陡增，传统手工测试已经不满足需要，所以基于车载以太网自动化测试设备就成为必备的工具。
测试主要分为单体测试和系统集成测试，测试所包含具体内容如下（图3）。
汽车以太网网关设计研究
Special Technology专题技术DCW49数字通信世界2020.050 引言如今，汽车网络主要由几种不同网络组成，主要有如下几种：一是CAN 总线，目前车载网络骨干网；二是LIN 总线，主要应用于对时间不敏感的功能（如车窗控制、脚踢感应等）；三是MOST 总线，针对信息娱乐系统开发的面向媒体的系统传输；四是FlexRay 总线，用于防抱死制动ABS ，电子助力转向EPS 等系统。
由于采用了不同的网络协议，故需要使用网关，以实现在不同网络设备中进行通信数据的传输交互。
随着汽车电子的发展，汽车电子控制单元（ECU ）的数量不断增加。
同时，为支持无人驾驶系统（ADAS ）的实施，越来越多的传感器、摄像头、激光雷达等新技术被集成进汽车，车辆每时每刻都在产生着大量的数据，因此，数据通信速率急需大幅提高。
从整体技术上来讲，目前车载网络的改进需要根本性的改变。
首先是它所使用的拓扑结构，其次是它所依赖的底层技术。
以太网作为一种历史悠久且广为人知的技术，已在数据通信和工业领域得到广泛应用，而今顺势被引入到汽车中来。
展望未来，以太网技术将成为汽车数据传输的基础，通过提供一个共同的协议栈，减少不同协议之间的转换需求。
1 以太网互联设备介绍以太网互联设备主要有中继器（Repeater ）、集线器（Hub ）、网桥（Bridge ）、交换机（Switch ）、路由器（Router ）。
中继器是一个有两个端口的设备，在OSI 模型的物理层运行。
中继器是最简单的互连设备，当某端口检测到输入信号，则将该信号转发到另一个端口上。
它的作用是放大信号，补偿信号衰减，加大线缆的传输距离。
集线器是一种具有多个端口的设备，在OSI 模型的物理层运行。
集线器其实是一种有两个以上端口的中继器。
网桥是一个有两个端口的设备，在OSI 模型的数据链路层运行。
因此，网桥并非盲目地将一个端口的信号复制到另一个端口，实际上它检查了第二层的以太网数据，根据其目的MAC 地址，决定往哪个端口进行转发。
速腾培训--J533数据网关
速腾培训--J533数据.网关数据总线诊断接口－网关功能描述：由于车控网络功能日益强大，需要大量的数据信息在不同的数据总线之进行有效的传递；网关可以将不同的总线连接在一起，同时使相互传递成为可能。
类型：集成在组合仪表或汽车电气控制单元内部单独的网关安装位置：安装在仪表板左下方，加速踏板上方。
作用诊断 gateway...数据 gateway…使连接在不同的数据总线上的控制单元之间交换数据。
在不改变数据的情况下，将驱动总线、舒适总线、信息娱乐总线以及仪表总线的诊断信息传递到自诊断接口。
主要功能：15正电再激活功能动力总线系统在15正电关闭后一段时间内，有些控制单元仍然需要交换信息，因此，在控制单元内部，用30正电激活控制单元内部的15正电，保证断电后，信息的正常传递。
再激活功能的时间大约在10秒到15分钟之间。
15正电内部连接开关主要功能：睡眠和唤醒模式的监控：当舒适和信息娱乐总线处于空闲状态时，控制单元发送出睡眠命令，当网关监控到所有总线都有睡眠的要求时，进入睡眠模式。
此时总线电压:低位线：12V高位线：0V如果动力总线仍处于信息传递过程中，舒适和娱乐信息总线是不允许进而睡眠状态，当舒适总线处于信息传递的过程中，娱乐和信息总线也不肯进入睡眠模式。
当某一个信息激活相应的总线后，控制单元会激活其它的总线系统。
睡眠和唤醒模式的监控运输模式：在商品车运输到经销商之前，为了防止蓄电池过多放电，应当使车辆的耗能减少的最小。
因此有些功能将被关闭。
经销商在销售给用户前，必须用VAS5051的自诊断功能来进行关闭运输功能。
运输模式在里程数小于150KM时，可以用网关来进行切换，当高于此值时，系统自动关闭运输模式。
诊断插头的变化运输模式:运输模式下，以下系统不工作：收音机遥控钥匙功能仅有30秒的内部照明灯激活二极管防盗指示灯（司机+副司机侧）内部监控系统驻车加热的遥控接收器倾斜传感器TraVehicle self diagnosis 自诊断Gateway installation list 控制单元列表Collection services 服务项目Check DTC memory 检查记忆Erasing DTC memory 删除记忆Switch on transport model 打开运输模块Switch off transport model 关闭运输模块Transport model 运输模块19-08-002：2区运输模式（激活/禁用）信息娱乐驱动舒适LIN控制器LINCANJ136 J255 J519 J345 J608 J220 J431 NOx J217 J587 J234 E221 J446 J386 J393 J388 J389 J387 G419 J104 J500 DG397 G273J285J533J400H8G384J527G85 KWP200 * 选装J503J220J217J104J500J431J234DJ221J446J393J386J388J387J389J136J519J525J603整车电器网络整车电器网络系统驱动CAN500KB 758 signals 40%bus loadSagitar的总线的信息结构仪表与诊断CAN500KB 609 signals 25% bus load信息娱乐CAN100KB618 signals 22% bus load3 个LIN子总线20KB舒适CAN100KB 969 signals 35% bus loadD 启动控制-钥匙 G85 方向盘转角传感器 J104 带EDS的ABS 控制单元 J217 自动变速箱控制单元 J220 发动机控制单元 J234 安全气囊 J431 大灯调节控制单元 J500 机电式助力转向控制单元 J527转向柱开关模块 J533 网关 T16 诊断接口资料来源：精通维修下载//.gzweix3>驱动系统总线安全气囊控制单元ABS制动系统控制单元发动机控制单元变速箱控制单元转向柱开关模块（方向盘转角传感器）网关大灯调节控制单元*氙灯使用驱动总线系统舒适CAN总线系统D 启动控制-钥匙 E221 多功能方向盘 (MFL) G273 内部监控传感器 G384 车辆倾斜传感器 G397 雨滴+光强传感器 H8 报警喇叭J136 座椅位置记忆控制单元J255 空调控制单元J386,J387,J388,J389 车门控制单元 J393 舒适系统控制单元 J400 雨刷电机控制单元 J446 停车辅助控制单元 J519 中央电器系统控制单元 J527 转向柱开关模块 J533 网关转向柱开关模块中央电器控制单元空调控制单元网关车门控制单元舒适系统中央控制单元停车辅助控制单元舒适总线系统J345J608G419J503 收音机J412 车载电话准备系统J533 网关 J525 数字音响组件 J603 指南针控制单元信息娱乐CAN总线系统信息总线系统网关收音机车载电话行车方向指示CD播放器功率放大器J285 仪表控制单元 J362 防盗控制单元 J533 网关 T16 诊断接口仪表CAN总线诊断CAN总线仪表CAN总线与诊断CAN总线组合仪表诊断接口网关仪表+诊断总线系统19 2027 288 9Plug T32b( green )Diagnostic plugK-wire25Plug T32a( blue )CAN diagnosisDrive Train CANConvenience CAN78 9! not yet in useBORA网关仪表CAN总线驱动CAN总线信息娱乐CAN总线舒适CAN总线诊断CAN总线所有的控制单元在网关上必须注册，才能够进行正常的通讯。