第六章-汽车总线及车载网络技术
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汽车技术：车载网络技术
汽车技术：车载网络技术#懂车玩家超级创作日（第四期）#智能网联汽车主要包括3种网络：以车内总线通信为基础的车内网络，也称为车载网络；以短距离无线通信为基础的车载自组织网络；以远距离通信为基础的车载移动互联网络。
因此，智能网联汽车是融合车载网、车载自组织网和车载移动互联网的一体化网络系统。
智能网联汽车网络体系构成车载网络是基于CAN、LIN、FlexRay、MOST、以太网等总线技术建立的标准化整车网络，实现车内各电器、电子单元间的状态信息和控制信号在车内网上的传输，使车辆具有状态感知、故障诊断和智能控制等功能。
车载自组织网络是基于短距离无线通信技术自主构建的V2V、V2I、V2P之间的无线通信网络，实现V2V、V2I、V2P之间的信息传输，使车辆具有行驶环境感知、危险辨识、智能控制等功能，并能够实现V2V、V2I之间的协同控制。
车载移动互联网络是基于远距离通信技术构建的车辆与互联网之间连接的网络，实现车辆信息与各种服务信息在车载移动互联网上的传输，使智能网联汽车用户能够开展商务办公、信息娱乐服务等。
车载网络车载网络划分为5种类型，分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络。
A类低速网络传输速率一般小于10kbit/s，有多种通信协议，该类网络的主流协议是LIN（局域互联网络），主要用于电动门窗、电动座椅、车内照明系统和车外照明系统等。
B类中速网络传输速率在10～125kbit/s之间，对实时性要求不太高，主要面向独立模块之间数据共享的中速网络。
该类网络的主流协议是低速CAN（控制器局域网络），主要用于故障诊断、空调、仪表显示等。
C类高速网络传输速率在125～1000kbit/s之间，对实时性要求高，主要面向高速、实时闭环控制的多路传输网。
该类网络的主流协议是高速CAN、FlexRay等协议，主要用于牵引力控制、发动机控制、ABS、ASR、ESP、悬架控制等。
汽车车载网络技术详解(修订版)习题库答案
汽车车载网络技术详解（修订版）习题库第一章车载网络系统基础知识 (1)第二章CAN总线传输系统 (4)第三章子总线系统 (7)第四章网关与诊断总线 (9)第五章光学总线系统 (10)第六章以太网与FlexRay总线 (13)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (15)第八章丰田多路通信系统 (16)第九章通用车系车载网络系统 (18)第十章汽车车载网络系统检修 (19)第十一章车联网 (20)第一章车载网络系统基础知识一、填空题1．导线长度和插接器数量的增加不但占据车内的有效空间、增加装配和维修的难度、提高整车成本，而且妨碍整车可靠性的提高。
2．车载电控系统经历了中央电脑集中控制、多电脑分散控制和网络控制三个阶段。
3．数据传输总线，就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。
4．通过接口连接不同设备时有点对点连接和多点连接两种连接方式。
5．如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备，则该设备就变为主控控制单元，而其他设备仅具有副控功能，因而，具有副控功能的这些设备亦称从属控制单元。
6．协议三要素是指语法、语义和定时规则。
7．总线上的比特编码（比特表示）可以通过非归零法（NRZ）、曼彻斯特法和脉冲宽度调制法（PWM）实现。
8．车用网络大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、安全系统、信息系统。
二、选择题1．以下（A ）不是车载网络系统组成。
A．传输媒体B．拓扑结构C．通信协议D．数据总线2．通过一个转发器将每台入网计算机接入网络，每台转发器与相邻两台转发器用物理链路相连，此为（A ）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构3．以一台称之为中心处理机为主组成的网络，各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连，此为（ B ）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构4．将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上，此为（C ）。
车载网络技术ppt课件
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完整版PPT课件
4 各种车用总线的介绍----- LIN
局域网互联(LIN)是用于汽车分布式电控系统的一种 新型低成本串行通信系统，它是一种基于UART的数据格 式、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。由于目前尚未建立低端多路通信 的汽车标准，因此LIN正试图发展成为低成本的串行通信 的行业标准。LIN的标准简化了现有的基于多路解决方案 的低端SCI，同时将降低汽车电子装置的开发、生产和服 务费用。LIN采用低成本的单线连接，传输速度最高可达 20kb/s，对于低端的大多数应用对象来说，这个速度是 可以接受的，它的媒体访问采用单主、多从的机制，不需 要进行仲裁。从节点中不需要晶体震荡器而能进行自同步 ，这极大地减少了硬件平台的成本。
转向、线控刹车等)，即利用容错的电气/电子系 统取代机械/液压部分。线控操作包括从转向到刹 车和加速等所有汽车控制应用互连技术，它可以 补充并将最终代替目前的机械和液压解决方案。 就总体器件和组装来说，采用电子系统比采用机 械和液压部件成本更低。另外，FlexRay的高数 据速率使它非常适合于汽车骨干网络。
3
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Contents
1. 车载网络技术的发展简史
2. 车载网络技术介绍 3. 车载网络系统在汽车上的应用 4. 各种车用总线的介绍 5. 结语
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2 车载网络技术介绍
❖ 现场总线 是用作现场控制系统的，直接与所有受控
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LOGO
整个网络有一个总体时钟，每一个控制单
元有一个局部时钟，FlexRay系统有一个特定
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。
汽车网络与总线技术
◆Service Training
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CAN-BUS
汽车网络与总线技术
CAN-BUS信息交换发动发机转动速机控制单元
额定怠速转速
变速箱控制单元
额定发动机扭矩 额定发动机转速 可执行怠速 转速控制调节 超速切断支持 离合器保护 离合器状态 离合器扭矩 档位变换、动作/不动作 压缩机切断 换档杆位置/行驶位置
VAN Bus Peugeot标志, Renault雷诺, Citroen雪铁龙等应用 Philips-bus
J1850-HBCC Ford with Motorola / Texas Instruments
J1850-DLC GM with Motorola / Texas Instruments
1983-86 Bosch 软件协议； Intel 控制器
1990 MB S-class with 12 cyl. Engine首次应用于汽车
Audi AG in MY 96 in A8 D2 with 3.7ltr. V8 with 01V AG5大众首次应用 PASSAT B5 AG in MY97; GOLF A4 AG in MY 98
CAN-BUS
汽车网络与总线技术
汽车网络与总线技术
CAN Combi 组合仪表
CAN Drive驱动
CAN Diagnostic 诊断
网关Gateway Control Unit
CAN Comfort舒适
◆Service Training
CAN Infotainment 信息
1
CAN-BUS
汽车网络与总线技术
- low cost of involved components (station connections)低成本
汽车车载网络技术分析PPT课件
应用
LIN总线广泛应用于汽车中的舒适系统、车门控制系统、座椅调节系统等。
发展趋势
随着汽车电子技术的不断发展，LIN总线将逐渐向高速、高可靠性和低延迟方向发展，以满足汽车智 能化和网联化的需求。同时，LIN总线也将与其他车载网络技术如CAN总线、以太网等进行融合，共 同推动汽车网络技术的发展。
06
车载MOST总线技术分析
。
05
车载LIN总线技术分析
LIN总线的特点与优势
可靠性高
LIN总线采用主从式架构，主节点可以控 制数据传输，减少了数据冲突的可能性，
提了通讯的可靠性。
A 成本低
LIN总线是基于串行通讯协议的，硬 件结构简单，成本较低。
B
C
D
低功耗
LIN总线采用低电压供电，降低了车载网 络的功耗，延长了汽车电池的使用寿命。
兼容性问题
车载网络技术需要与各种车载 设备兼容，如导航、娱乐系统 等，以确保良好的用户体验。
解决方案与未来发展方向
持续技术更新
统一技术标准
推动行业合作，制定统一的车载 网络技术标准，促进不同品牌和 型号汽车之间的互联互通。
建立完善的技术更新机制，确保 车载网络技术的及时升级和维护。
提高兼容性
加强与各类车载设备的兼容性测 试和优化，提高用户体验。
集成化与智能化
车载以太网将与车载其他网络技术进行更深入的集成，同时通过智能 化技术的应用，实现网络自组织和自管理。
安全与可靠性增强
针对车载以太网的安全和可靠性问题，未来将有更多研究和措施出台， 提高车载以太网技术的安全性和可靠性。
04
车载CAN总线技术分析
CAN总线的特点与优势
实时性高 可靠性高 灵活性高 成本低
LIN总线广泛应用于汽车中的舒适系统、车门控制系统、座椅调节系统等。
发展趋势
随着汽车电子技术的不断发展，LIN总线将逐渐向高速、高可靠性和低延迟方向发展，以满足汽车智 能化和网联化的需求。同时，LIN总线也将与其他车载网络技术如CAN总线、以太网等进行融合，共 同推动汽车网络技术的发展。
06
车载MOST总线技术分析
。
05
车载LIN总线技术分析
LIN总线的特点与优势
可靠性高
LIN总线采用主从式架构，主节点可以控 制数据传输，减少了数据冲突的可能性，
提了通讯的可靠性。
A 成本低
LIN总线是基于串行通讯协议的，硬 件结构简单，成本较低。
B
C
D
低功耗
LIN总线采用低电压供电，降低了车载网 络的功耗，延长了汽车电池的使用寿命。
兼容性问题
车载网络技术需要与各种车载 设备兼容，如导航、娱乐系统 等，以确保良好的用户体验。
解决方案与未来发展方向
持续技术更新
统一技术标准
推动行业合作，制定统一的车载 网络技术标准，促进不同品牌和 型号汽车之间的互联互通。
建立完善的技术更新机制，确保 车载网络技术的及时升级和维护。
提高兼容性
加强与各类车载设备的兼容性测 试和优化，提高用户体验。
集成化与智能化
车载以太网将与车载其他网络技术进行更深入的集成，同时通过智能 化技术的应用，实现网络自组织和自管理。
安全与可靠性增强
针对车载以太网的安全和可靠性问题，未来将有更多研究和措施出台， 提高车载以太网技术的安全性和可靠性。
04
车载CAN总线技术分析
CAN总线的特点与优势
实时性高 可靠性高 灵活性高 成本低
《智能网联汽车技术概论》课程标准
（1）掌握卫星定位系统信息数据采集工作原理（2）掌握卫星定位系统信息数据采 集工作过程（3）能过完成卫星定位系统信息的数据采集
（1）掌握定位导航系统工作原理（2）掌握定位导航系统调试过程
4、课程内容——内容五、智能网联汽车路径规划与决策控制
内容五：智能网联汽车路径规划与决策控制 教学目标
学时：4学时
（2）视觉传感器在智能网联汽车中功
能实现方式。
任务名称
学习内容
任务1智能网联汽车视觉传感 （1）掌握智能网联汽车视觉传感器拆卸与安装要求；（2）掌握智能网联汽车视
器拆装、标定、检测
觉传感器标定方案；（3）能够对智能网联汽车视觉传感器数据采集进行检测；
任务2 智能网联汽车障碍物、 红绿灯、车道线识别
（1）掌握智能网联汽车视觉传感器障碍物识别工作原理（2）掌握智能网联汽车 视觉传感器红绿灯识别工作原理（3）掌握智能网联汽车视觉传感器车道线识别工 作原理
教学重点与难点
教学重点：（1）V2X内容与应用；（2）移动网联通信技术在智能网联汽车中的应用 教学难点：（1）5G网联关键技术在智能网联汽车中的应用；（2）物联网无线通信技术在智能网联 汽车中的应用。
3、课程目标——素质目标
目标1 目标2 目标识好奇心与求知欲
在学习活动中获得成功的体验，锻炼克服困难的意志，建立自信心
形成实事求是的态度以及进行质疑和独立思考的习惯
具备良好的心理品质，建立和谐的人际关系，表现出人际交往的能力与合作精神 树立职业意识，严格遵循企业的“6S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全） 质量管理体系
知识目标：（1）了解智能网联汽车环境感知技术在路径规划中的应用。（2）了解智能网联汽车路径规划 的实现。（3）了解智能网联汽车行为决策技术在路径规划中的应用。（4）了解智能网联汽车执行控制的 实现。 能力目标：（1）能够掌握环境感知技术在智能网联汽车路径规划中的应用。（2）能够掌握行为决策控制 技术在智能网联汽车路径规划中的应用。 素质目标：（1）学生应树立职业意识，并按照企业的“6S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全） 质量管理体系要求自己。（2）操作过程中，必须时刻注意安全用电，严禁带电作业，严格遵守电工安全操 作规程。（3）爱护工具和仪器仪表，自觉的做好维护和保养工作。（4）具有吃苦耐劳、严谨态度、爱岗 敬业、团队合作、勇于创新的精神，具备良好的职业道德。
（1）掌握定位导航系统工作原理（2）掌握定位导航系统调试过程
4、课程内容——内容五、智能网联汽车路径规划与决策控制
内容五：智能网联汽车路径规划与决策控制 教学目标
学时：4学时
（2）视觉传感器在智能网联汽车中功
能实现方式。
任务名称
学习内容
任务1智能网联汽车视觉传感 （1）掌握智能网联汽车视觉传感器拆卸与安装要求；（2）掌握智能网联汽车视
器拆装、标定、检测
觉传感器标定方案；（3）能够对智能网联汽车视觉传感器数据采集进行检测；
任务2 智能网联汽车障碍物、 红绿灯、车道线识别
（1）掌握智能网联汽车视觉传感器障碍物识别工作原理（2）掌握智能网联汽车 视觉传感器红绿灯识别工作原理（3）掌握智能网联汽车视觉传感器车道线识别工 作原理
教学重点与难点
教学重点：（1）V2X内容与应用；（2）移动网联通信技术在智能网联汽车中的应用 教学难点：（1）5G网联关键技术在智能网联汽车中的应用；（2）物联网无线通信技术在智能网联 汽车中的应用。
3、课程目标——素质目标
目标1 目标2 目标识好奇心与求知欲
在学习活动中获得成功的体验，锻炼克服困难的意志，建立自信心
形成实事求是的态度以及进行质疑和独立思考的习惯
具备良好的心理品质，建立和谐的人际关系，表现出人际交往的能力与合作精神 树立职业意识，严格遵循企业的“6S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全） 质量管理体系
知识目标：（1）了解智能网联汽车环境感知技术在路径规划中的应用。（2）了解智能网联汽车路径规划 的实现。（3）了解智能网联汽车行为决策技术在路径规划中的应用。（4）了解智能网联汽车执行控制的 实现。 能力目标：（1）能够掌握环境感知技术在智能网联汽车路径规划中的应用。（2）能够掌握行为决策控制 技术在智能网联汽车路径规划中的应用。 素质目标：（1）学生应树立职业意识，并按照企业的“6S”（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全） 质量管理体系要求自己。（2）操作过程中，必须时刻注意安全用电，严禁带电作业，严格遵守电工安全操 作规程。（3）爱护工具和仪器仪表，自觉的做好维护和保养工作。（4）具有吃苦耐劳、严谨态度、爱岗 敬业、团队合作、勇于创新的精神，具备良好的职业道德。
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。
车载网络技术概述 ppt
电机晶体管电压调节器和晶体管点火装置等开始装备汽车， 而- 且电子控制装置又逐步实现了10由分立元件向集成化的过渡。
车载网络技术概述
这一阶段，装备汽车的其
他电子装置还有转向系统电子
式闪光器、电子控制式喇叭、
电子式间歇刮水控制器、数字
时钟及高能点火（HEI）线圈
和- 集成电路点火系统等。
11
车载网络技术概述
1.1.1 汽车网络技术的发展历程
汽车电子技术在经历了零部件层次的汽车电器时代、子 系统层次的单片机（汽车电脑）控制时代之后，已经开始进 入汽车网络化时代，并向汽车信息化时代迈进。
按照电子产品和电子控制系统的技术特点，可将汽车电 子技术的发展粗略划分为四个阶段。
1.第一阶段——零部件层次的汽车电器时代 1965~1980年属于零部件层次的汽车电器时代。汽车发
-
20
图1-12 Telematics的主要功能
车载网络技术概述
通过GPS全球卫星定位系统（图1-13） ，结合行车路 线，作电子地图与语音导航相结合的路况报导、路线指引 （图1-14） ，并能提前预报前方路口的车速限制及交通违法 摄像头的安装情况，以确保安全行车。
-
图1-13 GPS全球卫2星1 定位系统
车载网络技术概述
车载网络技术概述
学习内容
1
汽车网络技术的发展
2
汽车网络技术的应用
3
汽车网络标准与协议
-
2
车载网络技术概述
-
3
车载网络技术概述
一、数据传输方式
根据发送装置向接收装置传输信息时各字节的传输方式 不同，数据传输方式分为并行传输和串行传输两种形式。 1.并行传输
-
图2-13 并4行传输
车载网络技术概述
这一阶段，装备汽车的其
他电子装置还有转向系统电子
式闪光器、电子控制式喇叭、
电子式间歇刮水控制器、数字
时钟及高能点火（HEI）线圈
和- 集成电路点火系统等。
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车载网络技术概述
1.1.1 汽车网络技术的发展历程
汽车电子技术在经历了零部件层次的汽车电器时代、子 系统层次的单片机（汽车电脑）控制时代之后，已经开始进 入汽车网络化时代，并向汽车信息化时代迈进。
按照电子产品和电子控制系统的技术特点，可将汽车电 子技术的发展粗略划分为四个阶段。
1.第一阶段——零部件层次的汽车电器时代 1965~1980年属于零部件层次的汽车电器时代。汽车发
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图1-12 Telematics的主要功能
车载网络技术概述
通过GPS全球卫星定位系统（图1-13） ，结合行车路 线，作电子地图与语音导航相结合的路况报导、路线指引 （图1-14） ，并能提前预报前方路口的车速限制及交通违法 摄像头的安装情况，以确保安全行车。
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图1-13 GPS全球卫2星1 定位系统
车载网络技术概述
车载网络技术概述
学习内容
1
汽车网络技术的发展
2
汽车网络技术的应用
3
汽车网络标准与协议
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2
车载网络技术概述
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车载网络技术概述
一、数据传输方式
根据发送装置向接收装置传输信息时各字节的传输方式 不同，数据传输方式分为并行传输和串行传输两种形式。 1.并行传输
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图2-13 并4行传输
汽车车载网络技术资料
LIN系统
LIN协议简介
Linbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是指所有的控 制单元都在一个总成内（如空调等），并且有主控制器和子控制器之 分，整个总成内（主控制器和子控制器，子控制器和子控制器）信息 都由Linbus相连，然后由主控制器通过Canbus与外界相连。Linbus是 CANBUS的子网。
DLC1
DLC0
0
0
0
1
1
1
1
1
节气门 开度
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
DLC2 0 0 0 0 1 1 1 1
数据代码 DLC1 0 0 1 1 0 0 1 1
DLC0 0 1 0 1 0 1 0 1
2个位表示的节气门开度
3个位表示的节气门开度
5、CRC场： 由16位组成，用来检测传递数据中的错误。 6、应答场： 由2位组成，在应答场期间接收器通知发送器已经正确接受到数据。 7、结束场 结束场标志数据报告的结束，由7个隐形位组成。
5、可要求远程数据 在发送远程帧时，可对其他节点提出发送数据要求。 6、错误检测功能 7、故障的设定 在总线上的数据连续产生错误的场合下，CAN将产生错误的节点从总线上切 除。 8、连接 CAN总线同时可以连接许多单元的网络。通信速度低，可以连接较多的单元， 提高通信速度时，可以连接的单元数量将减少。
3、控制场：
控制场由 6 个位组成，数据长度码和两个将来扩展用的保留位，这两个保留 位必须发送“显性”电平，但是接收器认可“显性”和“隐性”位的全部组 合。
数据长度码指示了数据场的字节数目。数据长度码为4 位，在控制场中被发送。
数据长度码中数据字节数目编码
备注：：数据帧中允许的数据 字节为0,1,2,3,4,5,6,7,8。其它 的数值不允许使用。
《车载网络技术》课件
解决方案一
解决方案二
加强网络安全防护，建立完善的安全机制和体系
车载网络系统升级和维护问题
THANKS
感谢观看
总结词
比较不同车载网络拓扑结构的优缺点，根据实际需求选择合适的拓扑结构。
总结词
在选择车载网络拓扑结构时，需要考虑网络规模、通信需求、可靠性和稳定性等因素。星型拓扑结构适用于小型车队或特定场景下的车辆通信；网状拓扑结构适用于大规模车队或需要车辆间直接通信的场景；混合拓扑结构则能够更好地平衡网络性能和稳定性，适用于各种规模的车队和不同通信需求的场景。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的拓扑结构。
总结词
01
车载网络技术的发展经历了多个阶段，从最初的点对点连接到现在的高度集成化、智能化、网联化的车载网络系统。
详细描述
02
车载网络技术的发展历程可以分为以下几个阶段
1. 点对点连接阶段
03
早期的汽车电子部件之间的连接采用简单的点对点连接方式，每个电子部件都需要单独的线缆连接到控制器或传感器上，这种方式布线复杂、成本高、扩展性差。
02
车载网络通信协议
CAN总线是一种串行通信协议，主要用于汽车内部传感器和执行器的通信。
概述
高可靠性、灵活性和实时性，支持分布式控制，节点间数据共享。
特点
发动机控制、刹车系统、气囊控制等。
应用
LIN总线是一种低成本的串行通信协议，用于汽车中的辅助系统。
概述
低成本、高可靠性和实时性，适用于单个节点间的通信。
国际标准
ISO 21434道路车辆网络安全管理体系
05
车载网络发展趋势与挑战
随着通信技术的不断发展，车载网络技术也在不断升级，从CAN总线到以太网，车载网络的带宽和传输速度得到了大幅提升。
解决方案二
加强网络安全防护，建立完善的安全机制和体系
车载网络系统升级和维护问题
THANKS
感谢观看
总结词
比较不同车载网络拓扑结构的优缺点，根据实际需求选择合适的拓扑结构。
总结词
在选择车载网络拓扑结构时，需要考虑网络规模、通信需求、可靠性和稳定性等因素。星型拓扑结构适用于小型车队或特定场景下的车辆通信；网状拓扑结构适用于大规模车队或需要车辆间直接通信的场景；混合拓扑结构则能够更好地平衡网络性能和稳定性，适用于各种规模的车队和不同通信需求的场景。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的拓扑结构。
总结词
01
车载网络技术的发展经历了多个阶段，从最初的点对点连接到现在的高度集成化、智能化、网联化的车载网络系统。
详细描述
02
车载网络技术的发展历程可以分为以下几个阶段
1. 点对点连接阶段
03
早期的汽车电子部件之间的连接采用简单的点对点连接方式，每个电子部件都需要单独的线缆连接到控制器或传感器上，这种方式布线复杂、成本高、扩展性差。
02
车载网络通信协议
CAN总线是一种串行通信协议，主要用于汽车内部传感器和执行器的通信。
概述
高可靠性、灵活性和实时性，支持分布式控制，节点间数据共享。
特点
发动机控制、刹车系统、气囊控制等。
应用
LIN总线是一种低成本的串行通信协议，用于汽车中的辅助系统。
概述
低成本、高可靠性和实时性，适用于单个节点间的通信。
国际标准
ISO 21434道路车辆网络安全管理体系
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车载网络发展趋势与挑战
随着通信技术的不断发展，车载网络技术也在不断升级，从CAN总线到以太网，车载网络的带宽和传输速度得到了大幅提升。
第6章 车载局域网络技术概述
第6章 车载局域网络技术概述
LIN总线传输特征 1) 最大传输速率为19.2kbit/s； 2) 低成本基于通用UART接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬 件； 3) 只需要一根数据传输线； 4) 单主控制器/多从控制器设备模式无须仲裁机制，通过单主/多从的 原则保证系统安全。 5) 从节点不需振荡器就能实现同步，节省了多从控制器部件的硬件成 本； 6) 保证信号传输的延迟时间； 7) 不需要改变LIN节点上的硬件和软件就可以在网络上增加节点； 8) 通常一个LIN网络上节点数目小于12个，共有64个标志符；
第6章 车载局域网络技术概述
图 6-9 奥迪A6空调系统的LIN总线子系统实物图
第6章 车载局域网络技术概述
主节点
从节点1
从节点n
主任务 从任务
从任务
从任务
图 6-10 LIN-BUS系统结构
第6章 车载局域网络技术概述
图 6-11 LIN信号结构示意图
第6章 车载局域网络技术概述
图 6-12 LIN报文帧
（ a）
诊断
K-CAN PT-CAN
网关
主控单元
（ b）
图 6-5 星形网络拓扑结构
第6章 车载局域网络技术概述
图 6-7 环形网络拓扑结构图
第6章 车载局域网络技术概述
发动机 控制单元1 发动机 控制单元2 自动变速器 控制单元 车距调节 传感器 制动助力 控制单元 组合仪表 （网关） 开启和启动授 权控制单元 蓄电池监控 控制单元
E类网络主要面向乘员的安全系统，应用于车辆被动安全性领域。
第6章 车载局域网络技术概述
2 总线系统标准、协议 (1) A类总线系统标准、协议
A 类网络的通信大部分采用通用异步收发器 (U AR T ， U n ive rs a l
《汽车总线技术介绍》课件
总结词
底盘控制系统的重要组成
详细描述
通过总线技术，悬挂系统可以根据车辆行驶状态和驾驶员意图实时调整减震器和稳定杆的工作状态，提高汽车的舒适性和操控稳定性。
详细描述
汽车底盘控制系统包括悬挂系统、转向系统和制动系统等，通过总线技术实现各系统之间的协调控制，提高汽车的操控性能和行驶安全性。
总结词
提高制动系统的响应速度和稳定性
总结词
提高灯光和安全警示效果
详细描述
车身控制系统中的灯光系统可以通过总线技术实现智能控制，根据车辆行驶状态和环境变化自动调整灯光亮度、照射角度和范围，提高行车安全性和视觉效果。同时，安全警示系统可以通过总线技术实现快速响应和准确报警，提醒周边行人或车辆保障安全。
总结词
详细描述
总结词
详细描述
总结词
汽车总线技术的成本较高，影响其普及和应用。解决方案包括加强成本控制和优化，降低生产成本，同时推动政府出台相关政策支持汽车总线技术的发展。
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详细描述
LIN协议基于UART接口，采用单线传输方式，具有结构简单、成本低廉、可靠性高等优点。LIN协议主要用于汽车中的车窗、座椅、空调等辅助系统的通信和控制。
总结词
FlexRay协议是一种高速、高可靠性的串行通信协议，主要用于汽车中的高性能总线系统。
总结词
FlexRay协议支持多个通信通道，具有灵活的通信速率和数据传输方式，可以满足汽车中高性能总线系统的需求。FlexRay协议主要用于汽车中的制动系统、转向系统等关键系统的通信和控制。
总结词
实现悬挂系统的自适应调节
详细描述
制动系统通过总线技术接收来自其他系统的数据，如车速、制动踏板位置和转向信号等，实现快速响应和精确控制，提高制动效果和行驶安全性。
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CAN总线
• 请说说如何消除can总线数据传输中的外界干扰的？
CAN总线
• 4.CAN总线在传统汽车中的应用
• 由于CAN总线在汽车上的具体应用系统和数据传 输速率不同，CAN总线有不同的类别。而功能相 同或相近的CAN总线系统，不同的汽车公司，称 谓也不尽相同。
• （1）请说说大众汽车公司的CAN总线的应用？ • 由于各种数据总线和网络的传输速率、信号表示、
CAN总线
• 5.请说说CAN总线在智能网联汽车中面临的挑战有哪些？
• 视频参考：CAN总线数据仲裁
LIN总线
• 1. LIN总线概述
• 请说说什么是LIN总线？
特性 工作方式 仲裁机制 物理层（数据传输线）
总线传输速率（bit/s）
总线最远传输距离 信息标识符（ID）位数
（bit） 总线最大节点数 每帧信息数据量（Byte）
• 请说说A、B、C、D、E五类的用途与特征有哪些？
CAN总线
• 1.CAN总线系统的总体构成
• CAN总线也叫车内局域网，它是一个有效支持 分布式控制和实时控制的串行通信网络。以某种 形式连接各种控制单元，形成一个完整的系统。
• CAN总线最初由德国博世公司开发，用于解决 现代汽车中许多电子控制模块（ECU）之间的数 据交换问题。目前，它已广泛应用于汽车电子系 统，成为欧洲汽车工业的主要行业标准，代表了 汽车电子控制网络的主流发展趋势。
• 请说说CAN总线的仲裁机制是怎样的？ • 请举例说明。
CAN总线
• （2）CAN总线的验收滤波原理分析
• 每个节点的CAN控制器中都有两个寄存器：验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器。 • 请说说他们之间的数据通信关系？
CAN总线
• 3.CAN总线的优点和特点
• 请说说CAN总线的优点有哪些？特点有哪些？
通信协议等不同，所以不同类型的总线之间无法 进行直接耦合连接并进行数据交换，必须经过一 种具有特殊功能的计算机进行转换，这种计算机 就叫做网关。网关使不同总线和网络的信息共享 并使协议间不产生冲突，从而实现无差错的数据 传输。
CAN总线
• （2）请说说宝马汽车的CAN总线应用？
CAN总线
• （2）请说说丰田汽车的CAN总线应用？
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（CANH和CAN-L）及终端电阻组成。
• CAN总线上的每个节点独立完成网络数据交换和 测控任务，理论上CAN总线可以连接无数个节点， 但实际上受总线驱动能力的限制，目前每个CAN 总线系统中最多可以连接110各个节点。
错误检测
石英/陶瓷振荡器
LIN 一主多从方式
无需仲裁 单线，12V
最高20K，A级网络
40m
6
16 2或4或8
8位累加和校验
主节点需要，从节点不需 要
CAN 一主多从或多主方式 采用非破坏性仲裁
双绞线，5V 最高1M，B级或C级网
络 10km
11或29
110 0～8 15位循环冗余校验 （CRC）
每个节点都需要
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
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。
武汉市交通学校
智能网联汽车技术概述
◣ Байду номын сангаас六章 汽车总线及车载网络技术
机械工业出版社
授课教师： 张生强
学习目录
1
能够理解CAN总线的原理，熟悉CAN总线 在汽车中的应用
2
能够理解LIN总线的原理，熟悉LIN总线在 汽车中的应用
3
能够理解FlexRay总线的原理，熟悉CAN总 线在汽车中的应用
4
能够理解MOST总线的原理，熟悉MOST总 线在汽车中的应用
• 2.CAN总线的硬件结构和网络通信原理
• CAN节点主要由微控制器、CAN控制器、CAN收发器组成，目前汽车上多采用内部集成CAN控制器的微控 制器。
• 请说说点1向节点n传输数据的流程？
传
执
感 器
微控制器1
行 器
1 CAN控制器1 1
传
执
感 器
微控制器n
行 器
n CAN控制器n n
…
CAN收发器1
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
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收发器n
CAN BUS
CAN总线
• CAN节点中的CAN控制器具有“数据打包/解包” 和“验收滤波”的作用，而CAN收发器具有“边 说边听（同时发送和接收）”和“信号转换（数 字信号与总线电压信号的转换）”的作用。
• CAN收发器对CAN-H和CAN-L两根线的电压做差 分运算后生成差分电压信号，然后采用“负逻辑” 将差分电压信号转换为数字信号。
CAN总线
• 为了提高网络通信的可靠性和实时性，CAN总线只有物理层、数据链路层和应用层。其中数据链路层和物 理层的协议分别由CAN控制器和CAN收发器硬件自动完成，因此在CAN总线应用系统设计时，主要任务是 对其应用层程序进行设计。
CAN总线
• （1）CAN总线的仲裁机制分析
• 如果CAN总线上的多个节点同时向总 线上发送数据时，多个数据就会在总 线上出现“撞车”的现象，这就像生 活中很多人在一起讨论问题，如果几 个人同时讲话，就会乱套，此时需要 进行仲裁，决定哪个人先讲，哪个人 后讲。