车载总线分类及应用
汽车舒适系统can总线技术的应用
汽车舒适系统CAN总线技术的应用摘要:随着现代汽车技术的不断发展，汽车正在向高舒适、高操纵性、高安全性、高智能方向发展。
尤其高档轿车，高精度传感器及汽车电器在整车大量应用，增加了大量复杂的线束，大量线束给整车的安全性能带来巨大隐患。
汽车can总线技术是汽车电子控制管理系统中不可或缺的重要组成部分，它就相当于一个公共的信号通道，被用来传输各种汽车的传感信号。
can总线技术的应用，简化了汽车的电气线路提高了其电控系统的可靠性与灵活性，还有它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性，引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。
本文将对汽车舒适系统can总线技术的特点、结构及应用等进行简要的论述。
[1]关键词:汽车；can总线；舒适系统Application of CAN Bus Technology in Automotive Comfort SystemAbstrct: With the continuous development of modern automobile technology, automobiles are developing in the direction of high comfort, high maneuverability, high safety and high intelligence. Especially high-grade cars, high-precision sensors and automotive electrical appliances are widely used in the whole vehicle, adding a large number of complex wiring harnesses, a large number of wiring harnesses bring great hidden dangers to the safety performance of the vehicle. Automotive can bus technology is an indispensable and important part of automotive electronic control and management system. It is equivalent to a common signal channel and is used to transmit various automotive sensing signals. The application of CAN bus technology simplifies the electric circuit of automobile and improves the reliability and flexibility of its electronic control system. It also has the advantages of reducing system cables, simplifying system installation, maintenance and management, reducing system investment and operation cost, enhancing system performance, etc. It attracts wide attention and has been widely promoted, leading to the field of automatic control. A revolution. In this paper, the characteristics, structure and application of CAN Bus Technology in automobile comfort system are briefly discussed.Key words: automobile; can bus; comfort system目录1、引言 (1)2、 CAN总线的产生与发展 (1)2.1汽车CAN总线简介 (1)2.2汽车CAN总线的由来 (1)2.3汽车CAN总线的应用分类 (2)2.3.1驱动系统子网 (2)2.3.2信息／娱乐子网 (2)2.3.3安全／舒适子网 (2)2.3.4故障诊断子网 (3)3、汽车数据传输总线简介 (3)4、总线传输的优点 (3)5、车载网络结构 (4)6、舒适CAN总线系统原理 (5)6.1舒适CAN总线与动力CAN总线的区别 (5)6.2舒适CAN总线系统的识读 (5)6.2.1电源负荷管理 (5)6.2.2车内灯控制 (5)6.2.4车窗清洗和雨刮器控制 (6)6.2.5外后视镜和后窗加热 (6)7、总结 (7)参考文献 (8)致谢 (9)1、引言目前国内车市越来越类似于手机市场，车系繁多且性能多样，而具备相同性能的汽车在过去的价格要贵得多。
27车载网络协议标准(第四讲)
到2004年，美国三大汽车公司将对乘用车采用基于CAN的J2480诊断 系统通信标准，它满足OBD-III的通信要求。
欧洲汽车厂商已经开始使用一种基于CAN总线的诊断系统通信标准 ISO15765[5]，它满足E-OBD的系统要求。
LIN网络的典型应用
2 B类总线
B类标准和协议及其特性 的比较
B类标准在轿车上应用的是ISO11898，传输速率在 100Kb/s左右，在卡车和大客车上应用的是SAE的标准 J1939，传输速率是250Kb/s。
GM、Ford和DC等公司目前在许多车型上都已经开始使 用了基于ISO11898的标准J2284，它的传输速率是 500Kb/s。
2.6.4 安全总线和标准
汽车安全系统总线使用情况
宝马公司在其2001年9月推出的新款7系车型中，配备 了 一 套 名 为 ISIS （ Intelligent Safety Integrated System）的安全气囊控制系统。在ISIS中，用于收集前座 保护气囊、后座保护气囊以及膝部保护气囊信号的14个传 感器全部经由Byteflight连接，据称这样可以保证中央处 理单元（CPU: Central Process Unit）在紧急情况下也能 及时准确地决定不同位置安全气囊的释放范围与时机，从 而使整套系统发挥出最佳的保护效果。
蓝牙（Bluetooth）技术
近年来兴起的“蓝牙”（Bluetooth）技术是车用 无线通讯领域一种比较好的解决方案。以汽车维修业 为例，它的应用如下：汽车即将进入维修站时，站内 服务器可以通过无线通讯提前获悉车况或诊断信息并 进行决策，然后将决策结果以操作指示的方式输出给 维修人员，维修作业就能够得到及时有效的执行。另 外，维修站还可以使用蓝牙技术将车载ECU的管理软 件升级到最新版本。
第2章 汽车总线概述
减少了装配步骤(比如:装配奥迪A6轿车时，方向盘模块减少
上一页 下一页 返回
2.1为什么要采用总线技术
5个，安装步骤减少2个)
5.增大开发余地 各控制器可以把整车功能相对随意地分担，新的功能和新技 术可以通过软件进行更新。
2. 1. 3总线技术的发展
1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光 缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通信。 1986-1989年间，在车身系统上装配了铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统，德国 的Wolfhard Lawrenz教授给这种新总线命名为
上一页 下一页 返回
2.2总线系统信息传输及总体构成
位组成。因此，每秒钟所传输的字符数即字符速率，字符速 率和波特率是两种概Байду номын сангаас。 波特率和比特率的区别: ①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。 ②在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。采用调相技 术时，波特率不等于比特率。
上一页 下一页 返回
2.2总线系统信息传输及总体构成
(2)改变信息优先级 如车辆发生相撞事故，安全气囊控制单元会发出负加速度传 感器的信号，这个信号的优先级在动力系统总线中是非常高 的，但转到舒适系统车载网络后，网关调低了它的优先级， 因为它在舒适系统中其功能只是打开车门和灯。 (3)网关可作为诊断接口 根据车辆的不同，网关可能安装在组合仪表内、车上供电控 制单元内或在自己的网关控制单元内。由于通过CAN数据总 线的所有信息都供网关使用，所以网关也用作诊断接口。 网关相当于站台(Gateway )，见图2-7。 网关的主要任务是使两个速度不同系统之间能进行信息交换。
汽车总线分类及特点
汽车总线分类及特点
根据不同的标准，汽车总线可以分为多种分类，常见的分类及其特点如下：
1. 车载通信总线：用于车辆内部不同系统之间的数据通信，如CAN总线、LIN总线等。
其特点是通信速率较快，能够同时传输多种类型的数据，并且具有较高的可靠性和稳定性。
2. 外部车辆通信总线：用于车辆与外部环境之间的数据传输，如FlexRay总线、MOST总线等。
其特点是通信速率较快，能够满足高带宽需求，适用于车载娱乐系统和高级驾驶辅助系统等。
3. 诊断总线：用于车辆故障诊断和维修，如K线总线、J1939总线等。
其特点是通信速率较低，主要用于诊断和通讯，具有较高的可靠性和稳定性。
4. 高速数字总线：用于传输车辆内部系统之间的高速数据，如Ethernet总线、FlexRay总线等。
其特点是传输速率高，能够满足大数据量的传输需求，适用于车联网和自动驾驶等领域。
需要注意的是，不同的汽车总线具有不同的特点和应用场景，选择合适的总线系统需要考虑到具体的应用需求和技术要求。
汽车总线及车载网络技术
4
能够理解MOST总线的原理，熟悉MOST总 线在汽车中的应用
5
能够理解车载以太网的主要技术，熟悉车载 以太网的应用
01 •汽车总线
汽车总线技术的产生与分类
• 1.汽车总线技术的产生
• 请说说为什么要使用总线技术？
汽车总线技术的产生与分类
• 2.汽车总线的分类
• 美国汽车工程师学会（SAE）的汽车网络委员会按照系统的复杂程度、传输流量、传输速度、传输可靠性、 动作响应时间等参量，将汽车数据传输网络划分为A、B、C、D、E五类。
LIN总线
• 2. LIN总线系统的结构
• （1）LIN的网络结构 • LIN总线上的最大电控单元节点数为16个，系统中
两个电控单元节点之间的最大距离为40m。 • LIN总线网络由一个主节点一个或多个从节点组成。
所有节点都包含一个从任务（Slave Task），负责 消息的发送和接收；主节点还包含一个主任务 （Master Task），负责启动LIN总线网络中的通 信。
CAN总线
• CAN网络拓扑可以根据几何图形的形状分为五种类型：总线拓扑、环形拓扑、星型拓扑、网络拓扑和树型 拓扑，这些形状也可以混合形成混合拓扑。因为电动汽车的网络特性可以概括为通信距离短、网络复杂度要 求低、可扩展性要求高、实施可靠性要求高。
星形拓扑
网络拓扑
环形拓扑
树形拓扑
图 6-2 CAN 网络拓扑形式
LIN总线
• （2）LIN的节点结构 • 一个LIN节点主要由微控制器和LIN收发器组成，而微控制器通过UART/SCI接口与LIN收发器连接，几乎所
有微控制器都具备UART/SCI接口，并且LIN收发器（如TJA1020、MC33399等）的RXD、TXD引脚可与微 控制器的RXD、TXD引脚直接连接，无需电平转换。在LIN系统中，加入新节点时，不需要其他从节点作任 何软件或硬件的改动。LIN和CAN一样，传送的信息带有一个标识符，它给出的是这个信息的意义或特征， 而不是这个信息传送的地址。
四种主流的汽车总线：CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解
四种主流的汽车总线：CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解车用总线就是车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络。
目前，有四种主流的车用总线：CAN总线、LIN总线、FlexRay 总线和MOST总线。
用一张表格来说明各种总线的区别一、汽车总线的诞生汽车总线的诞生离不开汽车电子的发展。
汽车电子化的程度也被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
传统的汽车电子大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然会形成庞大的布线系统。
据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000米，电气节点可达1500个，而且该数字大约每10年就将增加1倍。
这进一步加剧了粗大的线束与汽车上有限的可用空间之间的矛盾。
无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都不能适应现代汽车的发展。
另外，为了满足各电子系统的实时性要求，须对汽车公共数据(如发动机转速、车轮转速、节气门踏板位置等信息)实行共享，而每个控制单元对实时性的要求又各不相同。
因此，传统的电气网络已无法适应现代汽车电子系统的发展，于是新型汽车总线技术便应运而生。
二、CAN总线CAN总线又称作汽车总线，全称为“控制器局域网(Controller Area Network)”，是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。
它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来，形成一个完整的系统。
CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。
现今在汽车电子系统中已得到广泛应用，成为欧洲汽车制造业的主体行业标准，代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。
世界上很多著名的汽车制造厂商，如Volkswagen(大众)、Benz(奔驰)、BMW(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls.Royce(劳斯莱斯)等公司都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。
CAN总线原理与技术应用
双绞线
导线颜色
驱动系-CAN
CAN-高线 = 橙/黑 CAN-低线 = 橙/棕
组合仪表-CAN
CAN-高线 = 橙/蓝 CAN-低线 = 橙/棕
CAN-总线中数据发送过程 传感器采集的数据经节点向总线发送，每次只允许一个 控制单元发送数据，其他节点根据需要选择是否接受总 线上的数据。
CAN-总线中数据发送过程 在肯定没 有其它发 送数据传 递的情况 下，才允 许控制单 元发送数 据。
3、 CAN-数据传输线及 总线上的信号电平
CAN-数据传输线
数据帧
数据帧由 7 个不同的区域组成：帧起始（Start of Frame）、 仲裁区域（Arbitration Field）、控制区域（Control Field）、 数据区域（Data Field）、CRC 区域（CRC Field）、应答区 域（ACK Field）、帧结尾（End of Frame）。
数据帧
（5）CRC 区域 CRC 区域包括 CRC 序列（CRC SEQUENCE），其后是 CRC 界定符（CRC DELIMITER）。CRC 序列：由循环冗余码求 得的帧检查序列最适用于位数低于 127 位〈BCH 码〉的帧。 为进行 CRC 计算，被除的多项式系数由无填充位流给定， 组成这些位流的成分是：帧起始、仲裁场、控制场、数 据场（假如有），而 15 个最低位的系数是 0。
CAN总线的基本工作原理
跟其他总线一样，CAN总线的通信也是通过一种类似于 “会议”的机制实现的，只不过会议的过程并不是由一 方（节点）主导，而是，每一个会议参加人员都可以自 由的提出会议议题（多主通信模式），二者对应关系如 下： 会议 参会人员 参会人员身份 会议议题 发言顺序 局域网 节点 ID 报文 仲裁
CAN-FD总线协议及其车载网络应用简介
CAN-FD总线协议及其车载⽹络应⽤简介CAN-FD通过改变帧结构和提⾼位速率等⽅法成功的把数据传输速率提⾼到了5Mbit/s。
诗讯半导体（Spansion）近期发布的Cortex-R5系列汽车级MCU产品全系列⽀持CAN-FD总线通信。
CAN及CAN-FD背景介绍⾃1986年博世（Bosch）⾸次在SAE国际⼤会上展⽰CAN（Controller Area Network，控制器域⽹络）通信⽅案以来，这种⾼速、可靠、易⽤的通信总线就⼀直被汽车产业所关注，并得到了绝⼤多数整车⼚和零部件⼚的⽀持。
经过了20多年的发展与沉淀，CAN通信⽬前已经成为车载⽹络领域最成熟、应⽤最⼴泛的通信总线之⼀（CAN的发展历程如图1所⽰）。
图1 CAN通信⽅案的发展历程CAN总线通信的⼀些关键特性使其⾮常适合车载⽹络应⽤：（1）差分信号可靠性⾼，抗⼲扰能⼒强，且通信介质选择灵活（双绞线、同轴电缆或光纤）；（2）通信速率最⾼可达1 Mbit/s（此时距离最长40 m）；（3）采⽤多主通信模式，当总线空闲时，任意节点均可以主动向⽹络其他节点发送信息；（4）⽀持节点优先级设定，并采⽤⾮破坏性逐位仲裁规则解决潜在数据发送冲突；（5）信息以⼴播式发送，所有节点都能接收到信息，保证⽹络内的数据⼀致性；（6）⽀持完善的错误界定和处理机制，出错节点具有⾃动关闭退出总线的功能。
随着⼈们对汽车的智能化要求越来越⾼，汽车上装配的电⼦控制单元也越来越多，CAN总线通信也渐渐显现出来⼀些不⾜：（1）最⾼数据传输速率限制为1 Mbit/s，车载领域实际使⽤速率最⾼为500 Kbit/s，⽆法满⾜越来越⾼的数据吞吐量需求；（2）每帧报⽂有效数据场为8字节，仅占整帧报⽂信息不⾜50%；（3）性能上难以应对Flexray、Ethernet等新型车载总线的威胁。
市场对提升CAN总线性能的强烈需求使CAN-FD （Flexible Data rate）应运⽽⽣，CAN-FD发扬了CAN的优点，并弥补了CAN的不⾜，其主要特性如下：（1）采⽤与CAN通信相同的事件触发模式，软件容易开发和移植；（2）最⾼数据传输速率达5Mbit/s，更好地满⾜要求⾼实时性、⾼数据传输速率的应⽤；（3）每帧报⽂有效数据场为64字节，占整帧报⽂信息超过70%；（4）相⽐Flexray、Ethernet等新兴总线成本更低。
新能源汽车不同类型的总线标注方法
新能源汽车不同类型的总线标注方法
新能源汽车中常用的总线类型主要包括LIN总线、CAN总线、FlexRay总线和MOST总线等，它们各自有不同的标注方法和应用场景。
具体如下：
1. LIN总线：LIN（Local Interconnect Network）是一种低成本的串行通信网络，通常用于汽车中的分布式电子系统控制。
它通常作为CAN总线的辅助功能使用，在不需要高带宽和多功能场合，如智能传感器和制动装置之间的通讯，使用LIN总线可以节省成本。
2. CAN总线：CAN（Controller Area Network）是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
由德国Bosch公司开发，广泛应用于汽车电子控制系统中。
CAN总线具有优秀的特性，能够在不同的ECU（电子控制单元）之间传递信息。
需要注意的是，不同速度类型的CAN总线设备不能直接连在同一路总线上，它们之间需要通过网关隔离。
3. FlexRay总线：FlexRay是一种为满足更高数据传输速率而设计的通信协议，它比CAN和LIN总线有更高的速度和确定性，通常用于实时性要求较高的应用，如动力控制系统和底盘控制。
4. MOST总线：MOST（Media Oriented Systems Transport）总线是一种多媒体定向系统传输技术，主要用于车载娱乐和信息系统的数据传输。
它可以传输音频、视频、数据和控制信号，具有较高的带宽和集成度。
智能网联汽车概论教学课件4-1
什么是LIN、MOST、Flex Ray总线网络？ 这些网络分别在汽车上有哪些应用？
2.MOST总线网络及应用 （2）MOST 总线的基本原理和信号传输方式
29
什么是LIN、MOST、Flex Ray总线网络？ 这些网络分别在汽车上有哪些应用？
2.MOST总线网络及应用
MOST 总线在智能网联汽车上的应用和传统汽车基本一致，主要应用在导航、 影音的光纤通信系统上。
3.Flex Ray总线网络及应用 （2）FlexRay 基本原理和信号传输方式
FlexRay 总线的基本工作方式可以用索道做比喻：索道的站点就像总线用户， 即信息发送和接收器（控制单元）。索道的吊车就像数据帧，而乘客就是信息。
总线用户通过 FlexRay 总线发送信息的时间点 精准确定；发出信息到达接收器的时间也可以 精确识别。这就与索道既定不变的“时刻表” 相同。 即使总线用户不发送任何信息，也为它 预留一定的带宽，就像索道上，无论是否有乘 客，索道都在运行。所以 FlexRay 总线不需要 像在 CAN 总线上那样设定信息的优先级。
23
什么是LIN、MOST、Flex Ray总线网络？ 这些网络分别在汽车上有哪些应用？
1.LIN总线网络及应用 （2）LIN 总线系统结构及特性
3）LIN 总线特性。LIN 网络的特点与 CAN 网络有较大的区别，例如，主从结 构、单线传输、偏压驱动、低速通信和低容错特性。
24
什么是LIN、MOST、Flex Ray总线网络？ 这些网络分别在汽车上有哪些应用？
25
什么是LIN、MOST、Flex Ray总线网络？ 这些网络分别在汽车上有哪些应用？
（4）LIN总线在汽车上的应用
LIN 总线在智能网联汽车上 的应用和传统汽车基本一致。 沃尔沃 S60 车型 LIN 总线 应用：中央电子模块（CEM） 与照明开关 模块（LSM）、 转向盘模块（SWM）组成 了一组 LIN 总线，其中 CEM 为主节点。
CAN总线的使用
CAN总线的使用CAN（Controller Area Network）总线是一种多主机、多线程、分散控制系统中常用的实时通信协议，被广泛应用于车载电子、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、应用场景、使用方法等方面进行介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是由以位为基本单元的串行通信协议，其通信原理可以简单概括为：数据发送方通过CAN控制器将数据转换成一系列的数据帧，并通过CAN总线发送给接收方；接收方的CAN控制器接收到数据帧后，将其还原成原始数据。
CAN总线采用了CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution）的数据传输方式，即对总线中数据帧的冲突进行检测和解决。
二、CAN总线的应用场景1.车载电子系统中，CAN总线常用于汽车中的各种电子控制单元（ECU）之间的通信。
例如，引擎控制单元（ECU）、刹车控制单元（ECU）、空调控制单元（ECU）等通过CAN总线进行实时的数据交换和协调。
2.工业自动化领域中，CAN总线广泛应用于工业机器人的控制、传感器的数据采集与通信等方面。
CAN总线在工业环境中的抗干扰能力较强，可以满足高噪声环境下的可靠通信要求。
3.航空航天领域中，CAN总线可用于飞机电子设备之间的数据通信，如航空仪表、飞行控制系统、通信导航系统等。
三、CAN总线的使用方法1.硬件部分：（1）CAN总线连接：CAN总线通常使用双绞线进行连接，其中一根线为CAN High（CAN_H），另一根线为CAN Low（CAN_L）。
CAN_H和CAN_L通过终端电阻连接至VCC和GND，即电压分配电阻（VCC上的120欧姆电阻和GND上的120欧姆电阻）。
（2）CAN控制器选择：需要选择适合应用需求的CAN总线控制器。
（3）CAN总线的连接节点：将需要通信的CAN节点连接至CAN总线上，通常通过CAN收发器进行连接。
常用车载网络系统(CAN)知识讲解
常用车载网络系统
学习内容
1
CAN总线
2
LIN总线
3
VAN系统
4
LAN系统
5
MOST总线
6
车载蓝牙系统
4
常用车载网络系统
2.1 CAN总线的工作原理
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。
CAN总线的基本系统由多个控制单元和两条数据线组 成，这些控制单元通过所谓收发器（发射-接收放大器）并 联在总线导线上。
图2-21 CAN总线的数据传输与公交车载运乘客相似
12
常用车载网络系统
CAN总线系统采用双绞线进行数据传输。这两根导线 中，一根称为CAN-High导线，另一根导线称为CAN-Low导 线。
在双绞线上，信 号是按相反相位 传输的，这样可 有效抑制外部干 扰。
图2-22 CAN总线的双绞线
13
常用车载网络系统 2.信息的发送与接收
CAN数据总线在发送信息时，每个控制单元均可接收 其他控制单元发送出的信息。在通信技术领域，也把该原 理称为广播。
14
常用车载网络系统
图2-26 单线CAN总线数据传输示意图
21
常用车载网络系统
⑤安全域。安全域（长度为16bit）用于检验数据在传输中是 否出现错误。
22
常用车载网络系统
⑥ 应答域。应答域（长度为2bit）是数据接收器发给数据发 送器的确认信号，表示接收器已经正确、完整地收到了发送 器发送的数据。如果检测到在数据传输中出现错误，则接收 器会迅速通知发送器，以便发送器重新发送该数据。
CNA总线详解
CNA总线详解CNA总线（Controller Area Network）是一种常用于车载网络的通信协议，它能够实现高效的数据传输和通信控制。
本文将对CNA总线的原理、应用、特点以及相关技术进行详细解析。
一、CNA总线的原理CNA总线是一种串行通信协议，它采用了非冲突、多主机共享的通信方式。
CNA总线由一个主控器和多个节点组成，主控器负责网络的控制和管理，而节点则承担数据传输和接收的任务。
在CNA总线中，主控器和节点之间的通信是通过消息的方式进行的，主控器向节点发送消息控制命令，节点则通过回复消息来完成数据传输。
CNA总线的通信速率一般较低，通常在100kbps到1Mbps之间。
这是因为车载网络中的数据量相对较小，而且稳定性和可靠性更加重要。
因此，CNA总线能够满足车载网络对数据传输速率和可靠性的要求。
二、CNA总线的应用CNA总线广泛应用于汽车和工业领域的网络通信中。
在汽车领域，CNA总线被用于车载电子设备之间的通信，以及车辆的故障诊断和数据采集。
通过CNA总线，不仅可以实现车辆各个部件之间的信息交换，还可以对车辆状态进行实时监测和控制。
在工业领域，CNA总线被广泛应用于自动化控制系统中。
通过CNA总线，工业设备之间可以进行高效的数据传输和通信控制，从而提高生产效率和降低成本。
此外，CNA总线还能够实现分布式控制和管理，使得整个工业系统更加灵活和可靠。
三、CNA总线的特点CNA总线作为一种网络通信协议，具有以下几个特点：1.实时性：CNA总线能够实现实时数据传输和通信控制，能够满足车载网络和工业领域对实时性的要求。
2.可靠性：CNA总线采用差错检测和纠正机制，能够保证数据传输的可靠性。
即使在噪声干扰和数据丢失的情况下，CNA总线仍然能够正常工作。
3.扩展性：CNA总线可以支持多个节点同时进行通信，网络规模可以根据需求进行扩展和调整。
这使得CNA总线成为适应不同应用场景的理想选择。
4.低成本：CNA总线使用简单的硬件结构和通信协议，使得其成本相对较低。
CAN总线
Technical Training
CAN-BUS
CAN-BUS的由来 CAN-BUS的由来
由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制，因而汽车控制器的数 量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加，使得 它们互相之间的信息交换也越来越密集。为此德国BOSCH公司开发了一种设计先进的解决方案－ CAN数据总线，提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。
Page 11
2010
X
TI
Technical Training
CAN-BUS
奔驰CAN-Bus 系统 奔驰
诊断CAN 诊断 内部 CAN
中央CAN 中央 Telematics CAN
车前端 CAN 底盘 CAN 车辆动态 CAN
内部 CAN 驱动系 CAN
2010
Page 12
X
TI
Technical Training
2010
Page 7
X
TI
Technical Training
CAN-BUS
CAN-Bus是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局域网， 它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。 车上的布线空间有限，CAN-Bus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方 式。由于控制器采用串行合用方式，因此不同控制器之间的信息传送方式 是广播式传输。也就是说每个控制单元不指定接收者，把所有的信息都往 外发送；由接收控制器自主选择是否需要接收这些信息。
数据协议 ABS/EDS 控制单元 发动机控制单元 1 号数据协议 发动机控制单元 2 号数据协议 自动变速箱控制单元
信息 - 发动机牵引力矩控制请求 - 发动机转速 - 节气门位置 - 强制降档 - 冷却液温度 - 车速 - 选档杆位置 - 变速箱紧急运行 - 行驶档位切换
汽车总线及车载网络技术
主节点需要，从节点不 需要
每个节点都需要
• 2. LIN总线系统的结构
LIN总线
• （1）LIN的网络结构
• LIN总线上的最大电控单元节点数为16个，系统 中两个电控单元节点之间的最大距离为40m。
• LIN总线网络由一个主节点一个或多个从节点组 成。所有节点都包含一个从任务（Slave Task ），负责消息的发送和接收；主节点还包含一 个主任务（Master Task），负责启动LIN总线 网络中的通信。
• 在MOST总线中，各个终端设备（节点、控制 单元）之间通过一个数据只沿一个方向传输的 环形总线连接，音频、视频信息在环形总线上 循环，并由每个节点（控制单元）读取和转发 。各个控制单元之间通过光导纤维相互连接而 形成一个封闭环路，因此每个控制单元拥有两 根光导纤维，一根光导纤维用于发射器，一根 光导纤维用于接收器。
CAN总线
• CAN网络拓扑可以根据几何图形的形状分为五种类型：总线拓扑、环形拓扑、星型拓扑、网络拓扑和树 型拓扑，这些形状也可以混合形成混合拓扑。因为电动汽车的网络特性可以概括为通信距离短、网络复 杂度要求低、可扩展性要求高、实施可靠性要求高。
星形拓扑
网络拓扑
环形拓扑
树形拓扑
图 6-2 CAN 网络拓扑形式
CAN总线
• CAN数据传输线是双向串行总线，大都采用具 有较强抗干扰能力的双绞线，分为CAN-H线和 CAN-L线，两线缠绕绞合在一起，其绞距为 20mm，横截面积为0.35mm2或0.5mm2
CAN总线
• 终端电阻的作用是防止信号在传输线终端产生反射波，而使正常传输的数据受到干扰。
CAN总线
总线型拓扑
CAN总线
• CAN总线系统的总体构成如图6-3所示，主要由 若干个节点（电控单元）、两条数据传输线（ CAN-H和CAN-L）及终端电阻组成。
常用车载网络系统(CAN)
25
常用车载网络系统
2.3 错误帧
错误帧的功能是对所发送的数据进 行错误检测、错误标定及错误自检。 错误帧由两个不同的域组成，第1个 域为不同控制单元提供错误标志的叠 加，第2个域是错误界定符。 错误标志包括主动错误标志和被动 错误标志两种形式。
26
常用车载网络系统
2.4 过载帧
接收器在电路尚未准备好或在间歇 域期间检测到一个“显性”位时，会 发送过载帧，以延迟数据的传送。过 载帧包括过载标志和过载界定符两个 域。
10
常用车载网络系统
4.CAN总线的自诊断功能
①控制单元具有自诊断功能，通过自诊断功能还可识别出与 CAN总线相关的故障。 ②用诊断仪读出CAN总线故障记录之后，即可按这些提示信 息按图索骥、顺藤摸瓜，快速、准确地查寻并排除故障。 ③控制单元内的故障记录用于初步确定故障，还可用于读出 排除故障后的无故障说明，即确认故障已经被排除。如果想 要更新故障显示内容，必须重新起动发动机。 ④CAN总线正常工作的前提条件是车辆在任何工况均不应有 CAN总线故障记录。
电阻状态 高阻抗 低阻抗
总线电平 1 0
32
2）多个收发器与总线导线的耦合 常用车载网络系统
当有多个收发 器与总线导线耦合 时，总线的电平状 态将取决于各个收 发器开关状态的逻 辑组合。
收发器A 1 1 1 1 0 0 0 0 收发器B 1 1 0 0 1 1 0 0
图2-32
3个收发器接到一根总线导线上
28
常用车载网络系统 4 CAN总线系统元件的功能
CAN总线系统元件主要由K-线、控制单元、CAN构件、 收发器等组成。
1.K-线
K-线用于在CAN总线系统自诊断时连接汽车故障检测仪 （如VAS5051），属于诊断用的通讯线。
车辆总线技术发展综述
车辆总线技术发展综述
车辆总线技术是汽车电子化和智能化的重要基础技术之一，它通过统一的数字通信方式，将车载各种电子设备进行联网，实现了车辆控制、信息交换和数据共享。
车辆总线技术的发展历程可分为以下几个阶段：
1、CAN总线：CAN总线是车辆电子控制系统最早应用的总
线技术之一，它可以连接各种车载电子设备，实现数据传输和控制指令的发送。
CAN总线技术广泛应用于汽车制造业，被
大量的车辆控制单元采用，成为车载电子控制系统的主要通讯标准之一。
2、LIN总线：LIN总线是一种低成本、低复杂度的总线技术，主要用于汽车的次要控制系统，如车门控制、转向和仪表盘控制等。
LIN总线通过简单的串行通讯方式，实现了车载电子设
备之间的数据传输和控制。
3、FlexRay总线：FlexRay总线是一种高速、低延迟、嵌入式
实时通讯总线技术。
它广泛应用于高端汽车控制系统，如发动机管理、制动系统和安全系统控制等。
FlexRay总线能够实现
高速数据传输和精确的实时控制，提高了汽车的控制稳定性和安全性。
4、MOST总线：MOST总线是一种多媒体传输总线技术，主
要用于音频和视频传输系统。
它可以连接各种车载多媒体设备，如音响系统、DVD播放器和娱乐系统等，实现高质量的音视
频传输和控制指令的发送。
总的来说，随着汽车电子化和智能化的发展，车辆总线技术不断升级和优化，从最初的CAN总线到LIN、FlexRay和MOST总线，车载电子设备之间的互联和数据共享越来越便利和高效。
汽车行业正在向着更加智能、更加安全、更加便捷的方向迈进。
常用车载网络系统(MOST)
MOST总线支持与汽车诊断系统的连接，可 以方便地对汽车进行故障诊断和远程监控。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
车载网络系统可以实时监控车辆状态，如油量、胎压、车速等，同时 还可以远程控制车辆，如开启空调、车门等。
安全保障
车载网络系统可以实时监测车辆周围环境，如行人、车辆、路况等， 并及时发出预警或采取相应措施，保障驾驶者和乘客的安全。
车载网络系统的分类
CAN总线
CAN总线是汽车内部最常用的通信协 议之一，具有高可靠性和实时性，主 要用于汽车内部传感器和执行器的通 信。
传输和控制。
MOST总线由德国宝马、奔驰和奥迪等汽车制造商共 同开发，并已成为国际标准。
MOST总线的特点
高带宽
MOST总线的数据传输速率高达 20Mbps，远高于其他车载网络系统。
实时性
MOST总线支持实时传输，确保了音 频和视频数据的实时传输和处理。
可靠性
MOST总线采用环形拓扑结构，具有 自动冗余功能，提高了系统的可靠性 和稳定性。
汽车中的低速网络连接，例如车辆诊断和网络管 理等功能。
04 FlexRay总线系统
FlexRay总线的概述
1 2 3
FlexRay总线的定义
FlexRay是一种用于汽车内部通信的高速串行总 线系统，被广泛应用于汽车领域。
FlexRay总线的起源
FlexRay总线由BMW和戴姆勒-克莱斯勒共同开 发，旨在满足汽车行业对高性能、高可靠性和高 安全性的通信需求。
数据。
数据传输采用异步串行通讯方 式，每个数据帧包含起始位、 数据位、奇偶校验位和停止位 。
LIN总线支持多种传输速率，例 如20kbps、40kbps和 9600bps等。
汽车和铁路中常用的can和mvb总线的mac方法
汽车和铁路中常用的can和mvb总线的mac方法[汽车和铁路中常用的CAN和MVB总线的MAC方法]引言：在现代的汽车和铁路系统中，电子设备和控制单元的数量不断增加，为了实现各个设备之间的通信和数据交换，汽车和铁路系统采用了不同的总线技术。
本文将详细介绍在汽车和铁路系统中常用的两种总线技术，即控制器局域网（CAN）和多功能车载总线（MVB），并重点探讨它们的媒体访问控制（MAC）方法。
我们将逐步解释CAN和MVB总线的MAC方法，并探讨它们在汽车和铁路系统中的应用。
第一部分：控制器局域网（CAN）总线的MAC方法1. CAN总线简介- 介绍CAN总线的基本原理和特点。
2. 基于CSMA/CD的MAC方法- 解释CSMA/CD（载波侦听多点接入/碰撞检测）协议的工作原理。
- 讨论在CAN总线中如何实现CSMA/CD。
3. 基于优先级的MAC方法- 介绍基于优先级的MAC方法在CAN总线中的应用。
- 解释如何设置消息的优先级和帧识别码。
- 讨论优先级倒置和时间触发功能的作用。
第二部分：多功能车载总线（MVB）的MAC方法1. MVB总线简介- 介绍MVB总线的基本原理和特点。
2. 基于轮询的MAC方法- 解释轮询MAC方法的基本原理。
- 讨论在MVB总线中如何实现基于轮询的MAC方法。
- 探讨轮询MAC方法的优缺点。
3. 基于事件触发的MAC方法- 介绍基于事件触发的MAC方法在MVB总线中的应用。
- 解释如何使用事件触发机制来提高总线的效率。
- 讨论事件优先级和时间窗口的设置。
第三部分：CAN和MVB总线的应用案例1. 汽车系统中的CAN总线应用- 介绍在汽车系统中CAN总线的具体应用，如发动机控制、车载娱乐系统等。
- 讨论CAN总线在汽车系统中的优势和挑战。
2. 铁路系统中的MVB总线应用- 介绍在铁路系统中MVB总线的具体应用，如信号系统、列车控制系统等。
- 讨论MVB总线在铁路系统中的优势和挑战。
汽车车载网络的分类及应用
汽车车载网络的分类及应用汽车车载网络是指在汽车内部进行信息和数据传输所需的网络系统。
它可以分为以下几种类型：1. 乘用车网络：乘用车网络是指为提供车内座舱中的各种电子设备提供连接和通信功能的网络系统。
例如，车载娱乐系统、导航系统、安全系统等都依赖于乘用车网络来进行数据传输和交互。
2. 通信网络：通信网络是指提供车辆与外部通信的网络系统。
例如，在智能汽车中，通信网络可以与云服务器进行连接，实现车辆远程监控、远程维修等功能。
同时，通信网络还可以用于实现车辆之间的通信，提供车辆间的协同和安全性。
3. 汽车总线网络：汽车总线网络是指连接汽车各个电子设备的网络系统。
它可以将各个设备之间的数据进行传输和共享，提供设备间的协作功能。
常见的总线网络有CAN总线和LIN总线等。
4. 高速数据传输网络：高速数据传输网络是指为满足日益增长的数据处理需求而设计的网络系统。
例如，在高级驾驶辅助系统（ADAS）中，车载摄像头、雷达等传感器需要通过高速网络传输大量的数据，以提供实时的环境感知和决策功能。
这些汽车车载网络的应用十分广泛，主要体现在以下几个方面：1. 车载娱乐系统：乘用车网络可以将娱乐系统与车辆的总线网络相连接，实现音频、视频等娱乐内容的传输和控制。
乘客可以通过车载娱乐系统观看电影、听音乐等，提高驾乘体验。
2. 导航系统：导航系统是现代汽车的常见配置之一，它依赖于车载网络将地图数据、导航信息等传输到车辆控制面板上，提供驾驶导航和位置服务。
3. 安全系统：乘用车网络可以与车辆的安全系统相连接，实现车辆的实时监控和报警功能。
例如，当车辆状况异常时，安全系统可以通过网络向驾驶员发送警报信息，以保障驾驶员和乘客的安全。
4. 远程监控和维修：通信网络可以与云服务器进行连接，实现车辆的远程监控和故障诊断。
通过云端的监控系统，车主和厂家可以获得车辆的运行状态、维修提醒等信息，以及远程执行诊断和维修操作。
5. 自动驾驶：自动驾驶技术需要大量的传感器和高速数据传输网络来实现对环境的感知和决策。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------车载总线分类及应用车载总线分类及应用总线分为：外部总线，内部总线，系统总线。
系统总线包括：地址总线，数据总线，控制总线汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展，在未来的 5～10 年里，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能 CPU 相连的电气系统。
如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶、线控制动、线控油门和线控悬架等，采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。
在新一代雅阁 V6 轿车上采用的 DBW 就是新技术之一。
DBW 是线控油门的英文缩写，也可称之为电控油门，即发动机的油门是通过电子控制的。
传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板，由油门拉索直接控制发动机油门的开合程度，从而决定加速或减速，驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉索的机械作用联系的。
而DBW 将这种机械联系改为电子联系。
驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉索。
但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑1 / 7ECU(电子控制器) ， ECU 将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。
也就是说驾驶员的动作与油门的动作之间是通过电子元件的电信号联系的。
虽然从构造上来看， DBW 比传统油门控制方式复杂，但油门的控制却比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入汽缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。
使用线控技术的优点很多，比如使用线控制动无需制动液，保护生态，减少维护；质量轻；性能高(制动响应快) ；制动磨最小(向轮胎施力更均匀) ；安装测试更简单快捷(模块结构) ；更稳固的电子接口；隔板间无机械联系；简单布置就能增加电子控制功能；踏板特性一致；比液压系统的元件更少等。
2. CAN 总线网络随着电控单元在汽车中的应用越来越多，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。
大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。
在该网络系统中，各处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。
汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 汽车总线传输是通过某种通讯协议将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来，从而构成的汽车内部网络。
其优点有：减少了线束的数量和线束的容积，提高了电子系统的可靠性和可维护性；采用通用传感器，达到数据共享的目的；改善了系统的灵活性，即通过系统的软件可以实现系统功能的变化。
CAN 总线是德国博世公司在 20 世纪 80 年代初开发的一种串行数据通讯协议。
它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通讯方式，使 CAN 总线具有很高的可靠性和抗干扰性，满足了汽车对总线的实时性和可靠性的要求。
目前，国外的汽车总线技术已经十分成熟，并已在汽车上推广应用。
国内引进技术生产的奥迪 A 6 车型已于 2019 年起采用总线替代原有线束，帕萨特 B5、宝来、波罗、菲亚特的派立奥、西耶那、哈飞赛马等车型都不同程度地使用了 CAN 总线技术。
此外，部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。
预计到 2005 年 CAN 将会占据整个汽车网络协议市场的 63%。
在欧洲，基于 CAN 的网络也占有了大约 88%的市场。
目前使用 CAN 总线网络的汽车大多具有两条或两条以上总线，一条是动力 CAN 总线，主要包括发动机、 ABS和自动变速器3 / 7三个节点，通信速率一般为 500kbps；另一条是舒适 CAN 总线，主要包括中央控制器和四个门模块，通信速率一般为 62. 55kbps 或100kbps。
3.汽车巡航控制系统 CCS 车载网关设计方法及其网络管理技术研究论文摘要: 随着车载电控单元的日益增多,单一网络结构难以满足车辆功能和性能要求,故整车网络按照功能被划分（略） ,子网络之间通过网关进行互联,形成高性能的车载网络系统.车载网关作为整车网络信息交互的中心,对整体网络性能有着重要影响,是车载网络技术研究的重要内容. 本（略）程的需求,对车载网关设计方法及其网络管理技术进行深入研究.基于车载网关的基本结构提出了网关功能,包括信息路由功能和网络管理功能.针对网关需要实现的功能及性能要求,首先对车载网关的硬件结构和软件结构进行了总体设计,然后对车载网关路由设计技术和网络管理技（略）研究,最后构建了网关测试系统对实现的车载网关进行了实验验证. 针对车载网关路由设计技术,首先讨论了网关路由表自动生成方法,基于数据库编程技术设计并实现了网关路由表自动生成工具.为了保证车载网关路（略）本文基于车载网关模型对网关的延时特性进行了分析,针对影响网关延时特性的因素,设计了基于就绪表查找最高优先级就绪任务的任务调度算法、分块二分 ID 查询算法和分段复制的信号路由算法,并采用 SimEvents（略）了基于 ID 优先级的发送队列缓冲机制.最后,基于网...车载网关中 IPv4 与 IPv6 双栈的设计与实现论文摘要: 随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络的规模也越来---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 越大,各种价格低廉,体积小巧, （略）入式设备在互联网中得到广泛应用,从而使得 IPv4 地址不足的问题愈加突出.IPv6协议的出现不但有效的解决了地址短缺问题,而且具备服务质量(QoS)、安全性高(IPSec在 IPv6中是必需的)等多方面优点,从而成为现今网络协议研究的热点.同时由于当今互联网的骨干依然是基于 IPv4 的（略）Pv4 和 IPv6 双协议栈的需求就凸现出来. 本文研究的是一种基于Linux 操作系统的嵌入式设备中的 IPv4 与 IPv6 双（略）了IPv4,IPv6,ICMPv4,ICMPv6;同时实现的 TCP,UDP 则使用共享的方式,使得代码的大小大大缩小,精简代码使其更适合应用于嵌入式设备中.该双协议栈作为嵌（略）的项目中的子系统,具备代码尺寸小,占用空间小,执行效率高等特点,并在嵌入式开发板上测试能够在网关中稳定运行. 整个系统借鉴了其它协议栈的（略）用模块化的方式,使得在 Linux 系统中能够动态的加载和卸载.而且开发环境本身就是基于Linux,使最后的程序能够在 Linux 系统中得到稳定的支持.车上总线网络及其与车载网关接口的设计与实现论文摘要: 随着电子技术在汽车上的广泛应用,汽车上的电子设备越来越多,为了减少车身线束和提高可靠性,汽车网（略）同时伴随着互联网络的普及和下一代网络技术的发展,能够提供更多更好服务的车载信息系统将成为未来的汽车里不可缺少的一部分.车载信息系统为了能够提供某些服务就需要掌握汽车在行驶过程中的状态信息,有时候甚至需要直接控制车上（略）些信息和设备则需要通过车上总线网络才能访问和5 / 7获取.本文设计并实现了具有基本功能的车上 CAN、 LIN 总线网络及其与车载网关的 CAN、 LIN 接口.本文实现的车上总线网络及其与车载网关的应用接（略）车载网关上其它功能应用的后续开发工作,并为车载信息系统的后续研发工作提供技术基础. 本文设计了车上CAN、 LIN 总线网络以及车载网关与总线网络接口的整体结构、功能和各个部分间的协议规则;参照项目需求提出了 CAN、 LIN 网络的结构定义、功能需求（略）义,并完成了网络上节点的软硬件设计;实现了车载网关上的 CAN、LIN 网络接口的硬件设计以及软件部分的设备驱动程序和部分应用接口程序;进行了装车实验及测试工作,通过装车实验及测试对本文的工作成果进行...IPv6‐CAN 车载网关的设计与实现论文摘要: 近年伴随我国国内汽车行业飞速的发展,汽车电子产业已经成为朝阳产业,也在处于快速发展阶段.车载网络、总线技术的应用越来越广泛,但是每辆汽车的车载网络还是一个孤立的、移动（略）一个信息孤岛.为了达到信息共享的目的,汽车网络、车载信息终端与互联网实现互联就成为当务之急. 本项目研发的IPv （略）载网关就是实现上述目标的关键设备,它实现了车载控制器局域网络(CAN)与下一代互联网 IPv6 的协议转换与数据通信.选择IPv6 互联网络的原因是:IPv6 是国际公认、开放的标准.与 IPv4 相比,IPv6 具有地址空间（略）体吞吐量更高、服务质量和多播功能更好、安全性更强、即插即用和移动应用更易等诸多优点. 车载网关的硬件设备是基于 ARM9 的HHARM2410‐4COM‐CDMA 开发板,开发板是在华恒公司定制,它集成了 CAN 模块（略）块、串口、以---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 太网接口和触摸屏等.使用的软件环境是嵌入式 Linux,内核版本号为 2.4.18. 一面是飞速发展的汽车电子领域,一面是正在技术革新的互联网领域,所以这两个领域的一个交点,也就是IPv6‐C...7 / 7。