常用车载网络系统(VANLAN)解析
2.3 常用车载网络系统(VAN、LAN)
常用车载网络系统
1.LAN的传输介质
最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型/树形 网络,当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至 光纤的环形网。LAN的传输速率为1Mbit/s~ 20Mbit/s,足以满足大部分的应用要求,并且允许 相当多的设备共享网络。
2.LAN的拓扑结构
LAN常用的拓扑结构有3种:星形、环形、总线型/ 树形
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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由 组成(通信介质是 铜线),其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由互补数据对组成(通信介质是 铜线),其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
4. LAN(In-Vehicle Local Area Network, )。
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3 4
5 6
常用车载网络系统
2.3 VAN系统
VAN(Vehicle Area Network,车辆局域网),是由 标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的,它主要应用 于车身电器设备的控制。VAN数据总线系统协议是一种 只需要中等通信速率的通信协议,适用于车身功能和车 辆舒适性功能的管理
VAN数据总线系统协议的OSI模型分层
常用车载网络系统
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VAN数据总线系统拓扑
6
常用车载网络系统 4.节点结构 一个VAN数据总线系统电控单元拥有一个标准 接口(VAN标准),以便于与其他VAN数据总 线系统电控单元之间进行信息数据处理。
VAN数据总线系统节点结构
7
常用车载网络系统 5.帧结构 一个VAN数据总线系统的帧由9个域组成。
VAN数据总线系统的帧结构
典型汽车车载网络系统---法系车
VAN总线的DATA数据导线和DATAB数据导线电压如图所 示。与控制器局域网CAN一样,VAN也采用差动信号传输方 式,抗干扰能力强,且有良好的容错能力。同时,VAN总线 在一条导线出现故障的情况下,还具有单线工作能力。
4.休眠与激活模式
图 VAN网络的激活(工作)条件
5.发动机舱控制盒
1)利用熔断器(保险丝) 保护发动机舱内的用电设 备; 2)电力分配(雨刷器、灯 光照明等); 3)保持BM34与智能控制 盒(BSI)的通信。
6.转向盘下转换模块
1—示宽灯、近光灯(旋转式开 关); 2—前后雾灯(旋转式开 关);3—远光灯和近光灯的变 换;4—转向指示灯;5—前雨 刷器;6—后雨刷器;7—前风 挡玻璃清洗和雨刷器
右前轮转速传感器;7010—左后轮转速传感器;7015—右后轮转速传感器
8.全自动空调
图 全自动空调的信息传输网络 BSI1-智能控制盒;1320-发动机控制单元;0004-组合仪表;BM34-发动机舱控制盒;1220发动机冷却液温度传感器;1313-发动机转速传感器;8007-线性压力控制器;8080-空调控制 单元;8060-空调控制面板;8020-空调压缩机;1510-空调风扇电机;6415-外部空气温度传 感器;8006-蒸发器传感器;8030-座舱温度传感器;8045-鼓风机控制模块;8050-鼓风机电 动机;8070-进风门步进电机;8071-配风门步进电机;8065-混风门步进电机
图7-57 ABS制动系统通过CAN I/S网络进行信息传输 BSI1—智能控制盒;0004—组合仪表;7020—ABS控制单元;7000—左前车轮转 速传感器;7005—右前车轮转速传感器;7010—左后车轮转速传感器;7015—右 后车轮转速传感器
E-车载自组网(VANET)讲解学习
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③ C2C-CC,“ Car2Car Communication Consortium ”是由6家欧洲汽车制造商(BMW、 DaimlerChrysler、Volkswagen等)组成,目标是为 car2car 通信系统建立一个公开的欧洲标准,不同制 造商的汽车能够相互通信。Car2Car通信系统是采用 基于无线局域网 WLAN技术,确保在欧洲范围内车间 通信的正常运行。
Vehicles can find their neighbors through periodic beacon messages, which also enclose the physical location of the sender.
Vehicles are assumed to be equipped with pre-load digital maps, which provide street-level map and traffic statistics (such as traffic density and vehicle speed on roads at different times of the day)
5
6
专用短距离通信技术—DSRC,是专门为车载 通信开发的技术
7
《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理
汽车检修技能提高教程从书
汽车车载网络 技术详解
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修
VAN互补数据对干扰的消除
2.电压水平
VAN互补数据对的信号形式
示波器显示的VAN信号
互补数据对形式的VAN信号
VAN信号接收-传输电路
VAN信号的接收过程
VAN信号的传输过程
3.诊断
VAN的物理层具备容错能力,因为它有3个共 用模式的比较器。这3个比较器用来将DATA 和DATAB与参照电压进行比较,以确定是否 存在故障
VAN入口的3个比较器
4.休眠/唤醒 VAN的物理层管理VAN数据总线的休眠/唤醒机制,为了实现这 种机制,VAN数据总线的线路接口提供3个主要接头以便完成以 下功能:
①主导由顾客操作引起的网络唤醒(例如:车辆解锁);
②检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运行;
③车辆从休眠状态解除情况下再次转入休眠状态。
9.VAN数据总线系统签收回复
VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送 者激活和实现的。如果最后一个请求与一个 确切的电控单元相连接(“点对点”模式), 它将激活签收回复命令。
第四章 常用车载网络系统
接口管理逻辑电路:解释来自CPU的命令,控制内部寻 址,向CPU提供中断信息和状态信息。管理发送或接受数据。 发送缓冲器:储存并缓冲发送到CAN总线上的完整报文。 验收过滤器:将接收到的标识符和内设寄存器中的内容 进行比较,以决定是否接收整个报文。如果比较的结果为真, 则报文被采用。 接收缓冲器:储存和缓冲从验收过滤器向CPU传送的报 文。 CAN核心模块:按CAN通信协议,控制发送缓冲器和CAN 总线之间的数据流,对CAN总线上的信号进行仲裁、填充、 错误检测和错误处理等功能。 (5)光电隔离电路 光电隔离电路以光为媒介传送信号,对输入和输出电路 进行电气隔离,因而能有效地抑制系统噪声,消除接地回路 的干扰,有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处。
(5)信息路由:各节点发送数据信息是以广播形式在 CAN总线上发布,数据信息中不含站地址,由接收节点根据 报文的标识符判断是否接收这帧信息,有用接受,无用不处 理。因此CAN系统扩展时,不用对任何节点的软件和硬件作 改变,可以直接在CAN总线上增加节点。 (6)远程数据请求:需要数据的节点可以通过发送远 程帧,请求另一节点发送相应的数据。回应节点传送的数据 帧与请求数据的远程帧有相同的标识符命名。 (7)仲裁:只要总线空闲,任何节点都可以向总线发 送报文。如果有两个或两个以上的节点同时发送报文,就会 引起总线访问碰撞。通过使用标识符的逐位仲裁可以解决碰 撞。仲裁的机制确保了报文和时间均不损失。当具有相同标 识符的数据帧和远程帧同时发送时,数据帧优先于远程帧。 在仲裁期间,每一个发送器都对发送位的电平与被监控 的总线电平进行比较。如果电平相同,则这个单元可以继续 发送,如果发送的是“隐性”电平而监视到的是“显性”电 平,那么这个单元就失去了仲裁,必须退出发送状态。
第五章汽车车载网络技术
1—ABS电控单元 2—动力系统电控单元 3—空调电控单元 4—集成控制板 5—组合仪表电控单元 6—照明电控单元
7—电动座椅电控单元 8—车门电控单元
9—车载电话电控单元 10—汽车动态电控单元
2.采用LAN技术的汽车的特点
1)汽车电子控制系统只需1根通信电缆,减少线束连接 ,减轻汽车质量。 2)电子控制系统部件数量减少,使汽车的可靠性增加。 3)可实现实时故障诊断、测试和报警,实现集中显示、 历史查询和故障自诊断等功能,使汽车具有行驶记录仪 功能。 4)电子控制系统的扩展性强,增加电控装置时几乎不需 要对原有局域网的软件和硬件进行任何改动。
以上有不当之处,请大家给与批评指正, 谢谢大家!
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3. MOST数据的类型
在MOST网络中,传输的信息有同步数据、异步 数据和控制数据3种类型,分别由一个信息帧的同步 数据场、异步数据场和控制数据场传送,如图所示。
图5-17 MOST数据组成
二、 MOST的结构和控制原理
1. MOST的基本结构 2. MOST总线工作状态 3. MOST控制原理 4. MOST总线的诊断功能
二、 LAN的类型
表5-1 主要车载网络的特点与应用
名称
通信协议名称 通信速率 /(Kbit/s)
车内 网络
CAN(控制器局域 网)
动力与传动、 1000 车身系统控制 用LAN协议 (CAN)
VAN(汽车局域网) 车身系统控 1000 制用LAN协议
LIN(汽车局域互联 网)
车身控制用L 20 AN协议,液压 控制组件专用L AN协议
2.车载蓝牙免提系统
(1)车载蓝牙免提系统的功能 (2)车载蓝牙免提系统的组成 (3)车载蓝牙免提系统的连接原理
《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理
汽车车载网络 技术详解
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修
② 在两个或者更多的VAN数据总线系统电控单元同时进 入网络的情况下,就会有冲突,必须要判断优先性。
8.服务
VAN数据总线系统电控单元拥有4项通信服务。 ① 用发散模式写入数据(将数据从一个数据制造者发往多个数据使用者), 不在帧内签收回复。 ② 用点对点模式写入数据(将数据从一个数据制造者发往一个确切的数据使 用者),在帧内采用签收回复。 ③ 数据请求(一个数据使用者向一个数据制造者发出数据请求)。 ④ 帧中的回应(在同一帧中对一个请求的回应)或者是滞后回应(如果数据 制造者没有在提出请求时马上回应)。
第3章 常用车载网络系统的结构与原理
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
LIN总线系统 VAN总线系统 LAN总线系统 BSD总线 车载蓝牙系统
第六节 网关
一、LIN总线系统概述
1.LIN的应用与特点
LIN总线的应用领域
LIN总线在BMW E83(X3)高版本外后视镜控制系统中的应用 1—基本控制模块5 Redesign 2—右侧外后视镜电子装置 3—右侧外后视镜加热装置 4—右侧外后视镜垂直调整电机 5—右侧外后视镜水平调整电机 6—右侧外后视镜折 起电机 7—右侧后视镜调节角度传感器 8—左侧后视镜调节角度传感器 9—左侧外
(1)LIN总线短路 无论是LIN总线对电源正极短 路还是对电源负极短路,LIN 总线都会关闭,无 法正常工作。
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
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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
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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。
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常用车载网络系统
图2-26 单线CAN总线数据传输示意图
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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。
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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。
2.3 常用车载网络系统(VAN、LAN)解析
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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由 组成(通信介质是 铜线),其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
1. VAN的物理层由互补数据对组成(通信介质是 铜线),其两条线分别叫做DATAA和DATAB。
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常用车载网络系统
小结
4. LAN(In-Vehicle Local Area Network, )。
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常用车载网络系统
小结
1. VAN(Vehicle Area Network,车辆局域 网),是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开 发研制的,它主要应用于车身电器设备的控 制。
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常用车载网络系统
小结
1.一个VAN数据总线系统的帧由 个域组成。
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常用车载网络系统
小结
1.一个VAN数据总线系统的帧由 9 个域组成。
VAN数据总线系统拓扑
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常用车载网络系统 4.节点结构 一个VAN数据总线系统电控单元拥有一个标准 接口(VAN标准),以便于与其他VAN数据总 线系统电控单元之间进行信息数据处理。
VAN数据总线系统节点结构
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常用车载网络系统 5.帧结构 一个VAN数据总线系统的帧由9个域组成。
VAN数据总线系统的帧结构
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常用车载网络系统
1.LAN的传输介质
最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型/树形 网络,当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至 光纤的环形网。LAN的传输速率为1Mbit/s~ 20Mbit/s,足以满足大部分的应用要求,并且允许 相当多的设备共享网络。
2.LA/ 树形
③ 数据请求(一个数据使用者向一个数据制造者发出 数据请求)。
常用车载网络系统(LIN)
LIN网传输-DATA数据从主控制器到执行器(单个)
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常用车载网络系统
LIN网传输-DATA数据从主控制器到执行器(多个)
LIN网传输-DATA数据从执行器(多个)到主控制器
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常用车载网络系统 8.防盗功能 LIN总线还具有一定的防盗功能。只有当LIN主控制单元 发送出带有相应识别码的信息标题后,数据才会传至LIN总线 上。由于LIN主控制单元对所有信息进行全面监控,所以无法 在车外使用从控制单元通过LIN导线对LIN总线实施控制。
图4-25
LIN总线发生断路故障
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常用车载网络系统
小结
1. LIN是Local Interconnect Network 的缩 写,意为 。
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常用车载网络系统
小结
1. LIN是Local Interconnect Network 的缩 写,意为局域互联网。
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常用车载网络系统
小结
2. LIN网络一般使用 输介质。 根单独的铜线作为传
常用车载网络系统
图4-4 在AUDI A6L汽车上,LIN总线用于新鲜 空气鼓风机、风挡玻璃辅助加热器以及天窗等的 控制
8
常用车载网络系统
3 LIN的结构与协议
LIN协议在同一总线上的最大节点数量为16, 系统中两个电控单元之间的最大距离为40m。 1.传输介质 LIN网络一般使用一根单独的铜线作为传输 介质。 2.节点结构 一个LIN电控单元拥有一个统一的接口 (LIN标准),以便与其他LIN电控单元之间进 行信息数据处理。这种标准接口的基本单位为 UART(通用异步接收/发送装置)
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常用车载网络系统
图4-9 BMW E60电动遮阳卷帘的控制 1—驾驶员侧开关组;2—驾驶员侧车门模块TMFA; 3—安全和网关模块SGM;4—便捷进入及起动系统CAS; 5—中柱开关控制中心SZM;6—遮阳卷帘
常用车载网络系统(CAN)
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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。
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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
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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
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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。
典型汽车车载网络系统法系车pptx
02
CAN总线系统
CAN控制器是CAN总线系统的核心,负责数据的发送和接收。
控制器
CAN收发器是CAN控制器和CAN总线之间的接口,实现电平转换和信号的发送和接收。
收发器
CAN总线是差分信号,需要使用双绞线作为数据导线。
数据导线
性能比较
车载网络系统在不同场景下的应用
比较车载网络系统在城市道路、高速公路、隧道等不同路况和环境下的表现和适应性。
车载网络系统应用与车辆类型的适用性
分析不同类型的车载网络系统在不同类型的车辆中的应用,如轿车、SUV、货车等。
应用场景比较
基于大量实际使用案例,评估不同车载网络系统的故障率、稳定性和耐用性等可靠性指标。
应用层协议
定义了通讯协议和通讯流程,以确保数据传输的安全性。
01
02
03
数据传输速度快
由于采用光纤传输,使得数据传输速度大大提高。
数据传输可靠性高
由于采用了冗余通讯和错误检测技术,使得数据传输可靠性大大提高。
系统结构简单
由于采用模块化设计,使得系统结构简单,方便维修和保养。
MOST总线系统的特点
CAN总线系统的特点
CAN总线采用差分信号传输,具有较强的抗干扰能力,能够保证数据的传输可靠性。
可靠性高
CAN总线传输速度较高,能够满足汽车控制系统的快速通讯需求。
传输速度快
CAN总线采用标识符进行数据标识,能够灵活地满足不同车型和不同通讯需求。
灵活性高
CAN总线使用简单,成本较低,被广泛应用于汽车控制系统和工业控制领域。
05
FlexRay总线系统
从机
大众汽车车载网络系统
大众汽车车载网络系统简介大众汽车车载网络系统是指安装在大众汽车上的一套网络系统,用于提供车辆信息、娱乐、导航和通信等功能。
车载网络系统的发展已经成为汽车行业的一个重要趋势,为驾驶员和乘客提供了更多便利和舒适的体验。
功能特点车辆信息大众汽车车载网络系统能够通过传感器和控制器收集车辆的各种信息,例如车速、油耗、里程等。
这些数据可以通过车载网络系统的显示屏展示给驾驶员,帮助其更好地了解车辆的状态。
车载网络系统为车内乘客提供了丰富的娱乐功能。
乘客可以通过系统连接到互联网,观看在线视频、听取音乐、玩游戏等。
此外,系统还支持蓝牙连接,乘客可以通过蓝牙连接手机,播放自己的音乐和视频。
导航系统大众汽车车载网络系统配备了先进的导航功能。
驾驶员可以通过系统输入目的地信息,系统会根据实时交通情况提供最佳的路线规划。
导航系统还支持语音导航,驾驶员可以通过语音与系统进行交互。
通信功能车载网络系统支持蓝牙电话功能,驾驶员可以通过系统与手机进行蓝牙连接,实现免提通话。
乘客还可以通过系统发送和接收短信,使用手机上的通讯应用进行通信。
大众汽车车载网络系统采用了现代化的技术架构,以满足复杂的车辆信息处理和通信需求。
硬件车载网络系统的硬件主要包括中央处理器单元(CPU)、显示屏、触摸屏、声音处理器、传感器等。
中央处理器单元负责处理各种信息和指令,显示屏用于展示图像和文字信息,触摸屏用于用户输入和操作,声音处理器用于音频输出,传感器用于收集车辆信息。
软件车载网络系统的软件主要包括操作系统、应用程序和驱动程序。
操作系统负责管理硬件和应用程序的资源,提供系统级别的服务和功能。
应用程序包括娱乐、导航、通信等功能模块,驱动程序用于与硬件设备的交互。
车载网络系统通过无线网络实现与互联网的连接。
它可以通过内置的无线模块连接到Wi-Fi网络,也可以通过蜂窝网络(如4G)实现移动数据连接。
网络连接为车载网络系统提供了丰富的在线资源,例如在线地图、音乐和视频流媒体。
车载VAN总线系统和车载LAN总线系统
② 预约式:由节点请求后预约,适合长时间连续数据传输。
③ 竞争式:适合突发、短时间、零星数据传输,由各节点自由竞争 发送机会。
美国电气和电子工程师协会(IEEE)于1980年2月为LAN网络的介质访问 控制(MAC)技术制定一个协议,该协议又称为IEEE802标准。当一个 LAN网络的传输介质和拓扑结构选定后,局域网的性能就主要取决于 MAC。
星状型、树状型、环形等。网络众多节点之间相互访问(建立联系并交
换数据)的控制十分重要,控制的目的是解决众多节点共用一个信息通
道产生冲突如何解决的问题。解决这个问题的技术称为介质访问控制
( Medium Access Control,MAC)技术。介质访问控制(MAC)技术的基本
方法有。
① 循环式:每个节点轮流得到发送机会,每次发送数据总量或时间 有一个限制,超过这个限制的数据在下一轮循环中发送。这种方法适合 很多节点都发送数据,网络利用率高。如果只有个别节点发送数据,网 络利用率高就很低。
四)、LAN总线在汽车上的的应用
丰田公司在汽车上配置了由5个ECU组成的LAN系统,在LAN系统中
采用了通信和驱动器/接收器模块,并用一根带屏蔽的双绞线电缆作
为通信总线,通信总线在车内布成环形,如见图4-38,将5个ECU当作
节点与其相连接。这些ECU分别控制汽车的发动机、悬架等。控制中必
需的数据有发动机转速、汽车车速等,这些数据都经由环形总线进行
(2)在两个或者更多的VAN数据总线系统电控单元同时进入网络 的情况下,就会有冲突,必须要判断优先性。
3.VAN总线的数据帧结构 一个VAN总线系统的帧由9个域组成,如图4-35所示。
图4-35 VAN总线系统的帧结构
帧始(SOF)域:表示VAN数据总线系统帧结构的起始,它的作用是 允许VAN支线外部设备自动适应VAN总线的速度。
车载网络系统
1 常用车载网络有那些?QCAN数据总线总线,LIN系统,V AN系统,LAN系统MOST数据总线总线,车载蓝牙系统。
2 按照应用系统分车载网络包括那些?动力传动系统,车身系统,安全系统,信息系统3 车载网络优点:布线简化,降低成本2电控单元之间交流更加简单和快敏.3传感器数目减少,实现资源共享4提高汽车总体运行可靠性4 简述不同控制器之间通过信息交换过程举例:CAN数据总线的数据传输就像一个电话会议,一个电话用户(控制单元)将数据:讲入”网络中,其他用户通过网络,接听.这个数据,对于这个感兴趣的控制单元就会利用数据,而其他控制单元选择忽略,.在该网络中,任何控制单元都即可发射数据,又可接受数据5 动力CAN各个单元发送数据的优先权:ABS/EDL电控单元,发动机电控单元,自动变速器单元6 什么事多路传输:多路传输用SWS表示是指在同一通道或线路上同时传输信息.事实上,数据信息依次传输的.但速度非常快,似乎就是同时传输的7 ABC类网络的适用范围A类是面向传感器/执行器控制的低速网络,数据传输位数率通常小于10kbit/s主要用于后视镜调整,电动窗,灯光照明等控制。
B类是面向独立模块间数据共享的中速网络,位数在10kbit/s―125kbit/s之间,主要应用于车身电子舒适性模块,仪表显示等系统;C类:是面向高速,实时闭环看着的多路传输,位数在125kbit/S―1mbit/s之间,主要用于牵制控制系统,发动机控制系统,ABS等8 简述CAN总线仲裁机制及过:根据识别符判定数据中的优先权,标准格式识别符长度为11位,这些按ID-10-ID-0的顺序发送,最低位是ID-0。
7个高位(ID10-ID-4)必须不能全是【隐性】(既1)代表发送的信息是数据请求。
只要总线空闲,各控制单元均可响总线发送数据,系统规定具有最高优先权的数据线发送数据,那么系统必须决定那一个控制单元先进行发送。
系统规定具有优先权的数据线发送,识别符的二进制值越小,优先权越高。
车载LAN应用及其降噪
车载LAN应用及其降噪一、车载局域网相关概念1.车载局域网LAN定义LAN 是Local Area Network 的简写,意思是是在一个局部的地理范围内(如一个学校、工厂和机关内),将各种计算机。
外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网,简称LAN。
它可以通过数据通信网或专用数据电路,与远方的局域网、数据库或处理中心相连接,构成一个大范围的信息处理系统。
局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
局域网是封闭型的,可以由办公室内的两台计算机组成,也可以由一个公司内的上千台计算机组成。
汽车车载网络系统大多采用局域网。
在汽车上,由于各种电子控制单元对网速要求不同,会有多个局域网,这些局域网通过网关连接在一起而形成整个汽车的互联网络。
车载网络有两种类型:CAN控制器局域网、LIN局域网和MOST多媒体定向系统传输。
2.车载网关定义由于汽车上有很多总线的网络,必须用一种特殊功能的单片微处理器对各个局域网的信号进行处理,以达到信息共享和不会产生协议间的冲突,以实现无差错数据传输,这种单片微处理器就叫做网关。
网关功能:在汽车上,用来实现网关信号处理的单微处理器,实际上就是一种模块。
其工作的好坏决定了不同模块和网络之间通信的好坏。
网关主要功能(CAN网络举例):1)将低速的CAN与高速的CAN进行适当的处理,使它们中的信息可以共享。
2)对CAN网络的工作状态进行监控,自动启动CAN网络的工作,并负责接收和发送信息,以实现车辆数据的同步性。
3)可以将CAN的数据转换为可以识别的诊断仪OBD-II诊断数据的语言,便于数据诊断。
车载网络总线结构(车内)图二、常用车载网络常用车载网络有CAN、LIN、FlexRay、MOST和LVDS等。
除LVDS外,其他都是专门为汽车行业设计的通信网络。
1.CANCAN,为控制器局域网(Controller Area Network),由博世公司提出。
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4.节点结构 一个VAN数据总线系统电控单元拥有一个标准 接口(VAN标准),以便于与其他VAN数据总 线系统电控单元之间进行信息数据处理。
VAN数据总线系统节点结构
5.帧结构 一个VAN数据总线系统的帧由9个域组成。
VAN数据总线系统的帧结构
6.传输模式 VAN数据总线系统拥有3种可行的传输模式: 定时传输模式、事件传输模式、混合模式。
7.进入传输介质 VAN数据总线系统电控单元进入传输介质依靠 随机方式和异步方式。
8.服务 VAN数据总线系统电控单元拥有4项通信服务:
① 用发散模式写入数据(将数据从一个数据制造者发 往多个数据使用者),不在帧内签收回复。
② 用点对点模式写入数据(将数据从一个数据制造者 发往一个确切的数据使用者),在帧内采用签收回复。
常用车载网络系统
Shen Hongxing Xiangyang Vocational and Technical College
2014.9
复习测试
1. 典型车载网络系统组成?
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
2.3 VAN系统
VAN(Vehicle Area Network,车辆局域网),是由 标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的,它主要应用 于车身电器设备的控制。VAN数据总线系统协议是一种 只需要中等通信速率的通信协议,适用于车身功能和车 辆舒适性功能的管理
星形网络拓扑结构 总线型网络拓扑结构
环形网络拓扑结构
3.介质访问控制协议 LAN的标准由美国电气和电子工程师协会(IEEE)
于1980年2月成立的专门研究局域网技术并制定相应标 准的一个委员会(IEEE802委员会)制定,其标准称 为1EEE802标准。
局域网的目的是使某一区域内大量的数据处理、通信 设备相互连接,局域网的拓扑结构并未采用物理上完 全连接的方式,而是通过共享传输介质(环形、总线 型/树形)或转换开关(星形)实现的。对于共享传输 介质的方案,需要一套分布逻辑以控制各连网设备对 传输介质的访问,这就是介质访问控制(Medium Access Control,MAC)。当传输介质和拓扑结构选 定后,局域网的性能就主要取决于MAC。
VAN数据总线系统协议的OSI模型分层
2.3.2 VAN的结构
1.典型的VAN结构 VAN数据总线系统协议的研发是出于连接各个
复杂通信系统的目的,同时也是为了使简单元件和 支线连接成总线,以保证网络传输的节奏。
VAN数据总线系统的典型结构
2.拓扑 拓扑也就是VAN数据总线系统
协议所允许的各个电脑之间的排列 方式。
1.LAN的传输介质
最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型/树形 网络,当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至 光纤的环形网。LAN的传输速率为1Mbit/s~ 20Mbit/s,足以满足大部分的应用要求,并且允许 相当多的设备共享网络。
2.LAN的拓扑结构
LAN常用的拓扑结构有3种:星形、环形、总线型/ 树形
2.4.2 LAN的应用
如丰田公司在汽车上配置了由5个ECU组成的LAN 系统,在LAN系统中采用了通信和驱动器/接收器 IC,并用一根带屏蔽的双绞线电缆作为通信总线, 通信总线在车内布成环形,将5个ECU当作节点与 其相连接
小结
1. VAN(Vehicle Area Network,
),
是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的,
VAN互补数据对干扰的消除
2.电压水平 VAN互补数据对的电压水平是统一的。
VAN互补数据对的信号形式
3.诊断 VAN的物理层具备容错能力,它有3个比较器,用它们来 将DATA和DATA B的电压与参照电压进行比较,以确定 是否存在故障。
4.休眠/唤醒 VAN的物理层有管理VAN数据总线的休眠/唤醒机制。为 实现这种机制,VAN数据总线的线路接口提供3个主要接 头,以便完成以下功能: 主导由乘车者操作引起的网络唤醒(如车辆解锁); 检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运 行; 车辆从休眠状态解除情况下,再次转入休眠状态
它主要应用于车身电器设备的控制。
小结
1. VAN(Vehicle Area Network,车辆局域 网),是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开 发研制的,它主要应用于车身电器设备的控 制。
小结
1.一个VAN数据总线系统的帧由 个域组成。
小结
1.一个VAN数据总线系统的帧由 9 个域组成。
小结
1. VAN的物理层由
相反的,如果这最后一个请求与几个电控单元或网络 中的电控单元整体相连接,它将取消回复命令
2.3.3 VAN的物理层
1.互补数据对 VAN的物理层由互补数据对组成(通信介质是铜 线),其两条线分别叫做DATAA和DATAB。在 DATA线和DATA B线上同时传送信息,DATA上 传送的信息和DATA B上传送的信息正好是相反 的互补数据对。
2.4 LAN系统
2.4.1 LAN的特点 LAN(In-Vehicle Local Area Network,车载区域 网络系统)的产生与CAN相似,主要是为了方便车 载各电控单元间进行的各种数据交换,以达到对汽 车性能的精确、高速控制和减少配线的目的。
LAN主要取决于3个因素:传输介质、拓扑结构和介 质访问控制协议(MAC),其中传输介质和拓扑结 构是主要的技术选择,它们在很大程度上决定了可 以传输的数据类型、通信速度、效率以及网络提供 的应用种类
③ 数据请求(一个数据使用者向一个数据制造者发出 数据请求)。
④ 帧中的回应(在同一帧中对一个请求的回应)或者 是滞后回应(如果数据制造者没有在提出请求时马上 回应)
9.VAN数据总线系统签收回复
VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送者激活和 实现的。
如果最后一个请求与一个确切的电控单元相况下,单一电控单元将会检测帧的格式是否正确, 以及回应一个发给它的信息(识别域将进行核实), 以产生一个对这个帧的回复;没有涉及此交换的其他 电控单元则不应该产生回复。