汽车单片机及局域网技术(第2版)学习任务2[46页]
汽车网络技术复习资料
汽车网络技术●汽车网络技术的发展历程1.第一阶段：零部件层次的汽车电器时代2.第二阶段：子系统层次的汽车单片机（汽车计算机）控制时代3.第三阶段：整车网络层次的汽车网络化时代4.第四阶段：以Telematics技术为代表的汽车信息化时代●汽车网络技术产生的原因？1.汽车上的电子控制系统越来越多，其内部的线束也会越来越复杂2.复杂的、多控制单元的汽车单片机控制系统3.汽车上各系统需要互相通信，且信息传输量急剧增加，传统的一对一布线，线束的数量急剧增加，质量也会增加，甚至达到难以承受的程度a)所以，汽车网络技术应运而生●什么是数据总线？所谓数据总线，就是指能在一天（或几条）数据线上，同时（或分时）传输大量的按照一定规律进行编码的数据（信号）的技术。
其所传输的数据（信号）可以被多个系统共享，从而最大限度地提高了系统的信息传输效率，以充分利用有限的自愿●采用网络技术的优点？1.减轻整车自重2.降低生产成本3.提高工作可靠性4.便于后续开发5.同时，也便于实现控制器与执行器的就近安装（或一体化安装），节省了安装空间，提高了控制的实时性和控制精度●现场总线的组成？数据传输线和节点●节点和单片机控制系统的区别？一个节点的各传感器和执行器可以分属于不同的控制系统，即传感器信号对于本节点控制的执行器不一定是有用的信号，节点只负责把传感器的信号发送到总线上。
而该执行器所需的传感器信号也不一定与执行器在同一节点上，控制单元可以从总线上获得该控制系统所需的传感器信号。
即在现场总线中，节点信息的发布和获取是自由的和开放的●汽车网络的拓扑结构？有线形结构、星形结构、环形结构●总线按联网范围分主总线系统、子总线系统。
主总线系统负责跨系统的数据交换，子总线系统负责系统内的数据交换。
主总线系统的相关参数主总线系数据传输速率总线结构统K总线9.6 kbit/s 线形，单线D总线10.5~115 kbit/s 线形，单线CAN 100 kbit/s 线形，双线K-CAN 100 kbit/s 线形，双线F-CAN 100 kbit/s 线形，双线PT-CAN 500 kbit/s 线形，双线byteflight 10 Mbit/s 星形，光纤MOST 22.5 Mbit/s 环形，光纤子总线系统相关参数子总线系统数据传输速率总线结构K总线协议9.6 kbit/s 线形，单线BSD位串行数据接口9.6 kbit/s 线形，单线DWA总线9.6 kbit/s 线形，单线LIN总线9.6~19.2 kbit/s 线形，单线汽车网络按信息传输速度分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。
单片机原理及应用(第2版)课后习题解答(附练习题8套)
各章习题解答第1章单片机概述参考答案1．答：微控制器，嵌入式控制器2．答：CPU、存储器、I/O口、总线3．答：C4．答：B5．答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。
目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。
嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。
与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。
而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
6．答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。
它们的差别是在片内程序存储器上。
8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。
7．答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。
8．答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。
9．单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。
DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。
由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。
车联网技术培训资料
隐私保护挑战
探讨在数据采集、存储、分析等 环节中如何保护用户隐私不被侵
犯。
对策与建议
提出加强法律法规建设、完善技 术防护措施、建立数据安全管理 机制等对策和建议，确保车联网 领域的数据安全性和隐私保护。
05 平台软件功能演示与操作 指南
平台软件架构及模块划分
整体架构设计
01
介绍平台软件的整体架构，包括前端展示、后端处理、数据库
发展趋势
随着5G、AI、大数据等技术的不断发 展，车联网将实现更高速的数据传输 、更智能的交互方式、更丰富的应用 场景。
核心技术组成及原理
核心技术
包括无线通信技术、传感器技术、云计算技术、大数据技术 等。
原理
通过无线通信技术实现车与车、车与基础设施等之间的信息 交互；传感器技术负责采集车辆和周围环境的信息；云计算 和大数据技术则负责对海量数据进行存储、处理和分析。
存储等部分。
模块划分
02
详细阐述各个功能模块的作用和相互关系，如用户管理、设备
管理、数据采集等。
技术栈介绍
03
说明平台软件所采用的技术栈，包括编程语言、框架、数据库
等。
关键功能演示
实时监控
展示平台软件的实时监控功能，包括实时数据展示、历史数据查 询等。
报警处理
介绍平台软件的报警处理机制，包括报警触发条件、报警方式、 报警记录等。
推荐产品
选择性能稳定、技术先进、支持多种网络协议的网络设备，如Cisco交换机、华为路由器等。
安全保障措施：防火墙部署、加密传输等
防火墙部署
在车联网平台的关键网络节点部署防火 墙设备，制定严格的安全策略，防止未 经授权的访问和数据泄露。
VS
(完整版)2018-2019第一学期《汽车单片机与车载网络技术》期末考试试卷A
2018～2019学年第一学期期末考试试卷（A）卷《汽车单片机与车载网络技术》满分：100分考试时间：100分钟考生得分：一、填空题：(每空1分，共30分)1. 自动控制系统有两种最基本的形式，即开环控制和闭环控制2. MCS-51单片机的基本组成包括CPU，片内存储器，1个串行口、4个并行I/O接口、2个定时器/计数器、中断系统和时钟振荡器等功能部件。
3. 当MCS-51引脚ALE信号有效时,表示把P0口输出的低8位地址锁存起来，以实现低位地址和数据的隔离。
4. 一个机器周期等于6个状态周期，振荡脉冲2分频后产生的时钟信号的周期定义为状态周期。
5、根据汽车总体结构，汽车电子控制系统分为发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统。
6、输入电路的功能是接收和处理来自ECU外部的信号，主要分为两类，一类是传感器信号，开关信号。
7、计算机网络硬件由网络节点和连接节点的传输介质组成。
8.网络协议的3要素：语法、语义、定时规则。
9. 数据帧有7个不同的位域，依次是起始域、仲裁域（状态域）、、控制域、数据域、安全域、应答域和帧结束域。
10、LIN总线传输特点是传输速度低、结构简单、价格低廉。
11．一般而言，照明系统属于车载网络等级标准中的A类网络。
12. CAN数据总线系统由控制器、收发器、两个数据传输终端和两条数据传输线组成。
13. 奥迪车系的网络管理工作模式有睡眠、唤醒两种。
二、判断题：（每空1分，共15分）1.在MCS-51系统中，一个机器周期等于1.5μs。
（错）2.定时器与计数器的工作原理均是对输入脉冲进行计数。
（错）3.MCS-51片内20H-2FH范围内的数据存储器,既可以字节寻址又可以位寻址。
（对）4.Continue 和break都可用来实现循环体的中止。
（错）5.电控燃油喷射系统根据工作情况总体上可分为燃油供给系统、空气供给系统、电子控制系统等三个部分。
（对）6.安全气囊系统由安全气囊、气体发生装置、碰撞传感器和ECU等组成。
汽车单片机与车载网络技术(第二版)第5章CAN总线传输系统
第5章 CAN总线传输系统
图5-1 电话会议
第5章 CAN总线传输系统
数据传输总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于 在连接的控制单元之间进行信息交换。由于自身的布置和结 构特点，数据传输总线工作时的可靠性很高。
如果数据传输总线系统出现故障，故障就会存入相应的 控制单元的故障存储器内，然后可以用诊断仪读出这些故障。 控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，人们可识别出 与数据传输总线相关的故障。用诊断仪读出数据传输总线的 故障记录后，可按这些信息准确地查寻故障。控制单元内的 故障记录不仅可用于初步确定故障，还可用于读出排除故障 后的无故障说明。
第5章 CAN总线传输系统
(2) 为了尽可能降低对供电网产生的负荷，在点火开关 关闭后，若系统不再需要低速数据总线，那么低速数据总线 就进入所谓的“休眠模式”。
(3) 低速CAN数据总线在某条数据线短路，或某条CAN 线断路时，可以用另一条线继续工作，这时会自动切换到 “单线工作模式”。
(4) 高速CAN数据总线的电信号与低速CAN数据总线的 电信号不同。
第5章 CAN总线传输系统
(3) 每个发射器将TX线和RX线的状态一位一位地进行 比较。
(4) 数据传输总线的调整规则：用标识符中位于前部的 “0”的个数代表信息的重要程度，从而就可保证按重要程度 的顺序来发送信息。
越早出现“1”的控制单元，越早退出发送状态，而转至 接收状态，如图5-15所示，这种方法称为仲裁。仲裁规则是 标识符中的号码越小，该信息越重要。
第5章 CAN总线传输系统
(2) 数据传输总线构件。数据传输总线构件用于数据交 换，它分为两个区，一个是接收区，一个是发送区，如图56所示。
数据传输总线构件通过接收邮箱(接收信息存储器)或发 送邮箱(发送信息存储器)与控制单元相连。该构件一般集成 在控制单元的微控制器芯片内。
第一章 汽车单片机原理
4.并行I/O口
8051共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以实现数据的并行输入/ 输出。 P0口：P0.0 ～ P0.7 (39～32脚)，8位双向I/O口线。此口在CPU的控制 下，可以选为双向数据总线口，可以输出或输入数据；也可选为地址总 线的低8位输出线口。 P1口：P1.0 ～ P1.7 (1～8脚)，8位双向I/O口线。仅有双向数据总线 口功能。 P2口：P2.0 ～ P2.7 (28～21脚)，8位双向I/O口线。此口在CPU的控制 下，可以选为双向数据总线口；也可选为地址总线的高8位输出线口。 P3口：P3.0 ～ P3.7 (10～17脚)，8位双向I/O口线。双向数据总线口 和第二功能口。第二功能口见表1-1。
控制器是计算机的指挥控制部件，它 控制计算机各部分自动、协调地工作。 其包括：指令寄存器（IR）、指令 译码器（ID）、数据指针寄存器（ DPTR）、程序指针寄存器（PC）、堆 栈指针（SP）；
1.取指令，并指出下一指令位置，传递到控制 总线上，与ALU协调工作。 2.译指令 3.指挥并控制数据流向
存储器和地址空间
表1-2 特殊功能寄存器(SFR)的名称、符号和地址 特殊功能寄存器名称 累加器 B寄存器 程序状态字 堆栈指针 数据寄存器指针（低8位） 数据寄存器指针（高8位） P0口锁存器 SFR符号 ACC B PSW SP DPL DPH P0 地址 E0H F0H D0H 81H 82H 83H 80H
计算机控制技术
（1）计算机控制技术（概念、控制过程） （2）计算机控制（分类、特点）
开环控制
闭环控制
快 速 性
稳定性
微机控制三步骤：
数据采集 实时决策 实时控制
第二节 微型计算机基础
汽车单片机与车载网络-3车载网络基础知识
专用的数据总线。
授人以鱼不如授人以渔
2.网络
朱明工作室
zhubob@
认识CAN-BUS
这样分配有何缺点？
发动机 控制单元 ABS 控制单元 仪表 控制单元
朱明工作室 方法一： zhubob@ 车速信号同 时分配给各 个控制单元！
车速
授人以鱼不如授人以渔
认识CAN-BUS
朱明工作室 方法二： zhubob@ 总控制ECU 的解决方法！
相对于上一种，这种方法有何特点？
发动机 控制单元 ABS 控制单元 仪表 控制单元
车速
授人以鱼不如授人以渔
认识CAN-BUS
相对于上一种，这种方法有何优点？
发动机 控制单元 ABS 控制单元 仪表 控制单元
朱明工作室 方法三： zhubob@ CAN-BUS的 解决方法！
车速
授人以鱼不如授人以渔
双绞线
双绞线、 同轴电缆和 光纤
带非破坏 性逐位仲裁 的载波侦听 多路访问 （CSMA/N BA）
双绞线、 同轴电缆和 光纤
隐性令牌
介质访问 方式
令牌
带非破坏 性逐位仲裁 的载波侦听 多路访问 （CSMA/N BA）
授人以鱼不如授人以渔
三、现场总线的几种常见类型
朱明工作室
zhubob@
授人以鱼不如授人以渔
第二节
车载网络结构与组成
朱明工作室
车身系统的控制单元多为低速马达和开关量器件， zhubob@ 对实时性要求低而数量众多，因而使用低速的总线连接 这些电控单元。将这部分电控单元与汽车的驱动系统分 开，有利于保证驱动系统通信的实时性。此外，采用低 速总线还可增加传输距离、提高抗干扰能力以及降低硬 件成本。 故障诊断系统是将车用诊断系统在通信网络上加以 实现。 信息与车载媒体系统对于通信速率的要求较高，一 般在2 Mb/s以上，采用新型的多媒体总线连接车载媒体。 这些新型的多媒体总线往往是基于光纤通信的，从而可 以充分保证带宽和电磁兼容特性。
新能源汽车电气技术(第2版)课件：新能源汽车车载网络系统的认知
三、新能源汽车车载网络分类
B类：属于中速的网络。所面向的多数是独立模块，在模块间完成对数 据的共享作用，速率一般处与10-100kbps之间。一般运用于车辆的信息控制 中心，作用是诊断车辆所产生的各类故障，如：仪表盘故障指示灯的告警功 能，各类安全气囊和自动空调系统的自检等。这类网络系统的标准主要包括 控制器、各类处理器（ECU、TCU、BMS等模块）、局域网协议三个方面。在 故障诊断和容错性能方面，控制器局域网具有显著的优势，对汽车内部的电 子系统可靠性、实时性有着较高的要求，并在将来的一段时间内占据着无法 替代的地位。
三、新能源汽车车载网络分类
随着科技的发展，需求的提升，因此存在着多种车用网络的执行标准， 相关的委员会将汽车的数据传输网络大致分为三类：
A类：主要是针对传感器或执行器操控的低速网络，它的数据传输速率 相对来说较低，通常只有1-10kbps。多数用在灯光照明、座椅调节、电动门 窗控制等上面，在A类网络中，协议标准也存在着多种，目前LIN总线正在逐 步发展，这种总线的协议主要是面对低端通讯，它所要求通信速率环境并不 高，由单总线的方式来完成整个操控过程。
三、新能源汽车车载网络分类
C类：是一个面向高速，具有实时闭环控制功能的多路性数据传输，网 络速率需求最多可达20Mb/s以上，主要的作用是对车载多媒体及导航控制、 人工智能服务、牵引控制、悬架控制等，以简化式分布方法控制来减少对车 身线束的需求。在这类标准中，日系和欧系汽车制造上多数上采用拥有高速 通讯控制器的局域网。除此之外，利用3G物联卡、4G专网技术结合TCU通讯 模块，使得速率性能有了大幅提高。随着网络技术的日新月异，与其配套的 各类控制器、执行器功能也将会得到大幅的提升，网络标准也会进行不断的 完善和提高。
第4章智能网联汽车车载网络与互联技术
五、FlexRay技术
由于涉及动力、制动、转向控制等关键功能，线控系统对车用总线通信的 带宽、实时性和容错性提出了更高的要求。传统的CAN和LIN通信均不能满足 上述要求，因此，须须新的总线协议予以填补。
2000年9月，宝马、飞利浦、飞思卡尔和博世等公司联合成立了FlexRay 协会，旨在共同制定一种专为车内联网而设计的新型通信标准（即FlexRay）， 并推动其成为高级动力总成、底盘、线控系统的标准协议。自成立以来，协会 不断扩张，FlexRay 的开发工作也在宝马、戴姆勒、克莱斯勒、飞思卡尔、通 用汽车、恩智浦、博世和大众等核心合作伙伴的推动下大步前进。
二、车载网络的应用场景
与辅助驾驶域类似，人机接口（HMI）域用于与乘客交互的或娱乐性的应 用时，需要较高的通信带宽，但却可以容忍大时间延迟；然而当其作为控制命 令的接口时，它对于通信的实时性要求与动力总成、底盘控制系统是相同等级 的。 传统的上述不同控制域之间是相互独立的（无论是机械、电气还是计算机控 制）。但随着汽车逐步向自动化、智能化推进，如今汽车上的各个域在保持着 计算系统相对独立的同时，彼此之间有了更多的交互，需要传递大量的数据和 控制信息等，尤其是智能驾驶域。这也对车载网络的带宽、确定性时延以及架 构提出了新的需求。
二、车载网络的应用场景
汽车局域网检修实训报告
一、实习背景随着汽车电子技术的飞速发展，现代汽车已不再是简单的机械装置，而是集成了大量电子设备的复杂系统。
汽车局域网（CAN总线）作为汽车电子控制系统的核心，负责在各个电子设备之间传递信息，实现数据共享和协同工作。
为了提高学生对汽车局域网的认知和检修能力，我校组织了一次汽车局域网检修实训。
二、实习目的1. 熟悉汽车局域网的基本结构和工作原理。
2. 掌握汽车局域网故障诊断和检修方法。
3. 提高动手实践能力和团队合作精神。
三、实习内容1. 汽车局域网基本知识实训首先介绍了汽车局域网的基本概念、发展历程、标准规范等。
通过讲解，使学生了解了CAN总线的工作原理、通信协议、拓扑结构等。
2. 汽车局域网故障诊断在了解了汽车局域网的基本知识后，实训重点讲解了汽车局域网故障诊断方法。
主要包括：- 故障现象分析：通过观察车辆症状，初步判断故障可能发生的部位。
- 诊断工具使用：介绍了故障诊断仪、示波器等常用工具的使用方法。
- 数据流分析：通过分析故障代码和数据流，找出故障原因。
3. 汽车局域网检修实训过程中，学生分组进行汽车局域网检修实践。
具体步骤如下：- 故障定位：根据故障现象和数据流分析，确定故障部位。
- 故障排除：针对故障原因，采取相应的维修措施，如更换部件、调整参数等。
- 功能测试：检修完成后，对相关功能进行测试，确保故障已排除。
4. 实训案例实训过程中，选取了多个实际案例进行分析和讲解，如：- 发动机故障灯报警：通过读取故障代码和数据流，确定故障原因为点火系统故障。
- 制动系统故障：通过诊断仪读取制动系统数据流，发现制动液液位过低，导致制动系统故障。
四、实习总结1. 实习收获通过本次实训，学生对汽车局域网有了更深入的了解，掌握了故障诊断和检修方法，提高了动手实践能力和团队合作精神。
2. 存在问题- 部分学生对汽车局域网的基本知识掌握不够牢固。
- 实训过程中，部分学生动手操作能力有待提高。
3. 改进措施- 加强理论知识学习，提高学生对汽车局域网的理解。
汽车单片机及局域网技术
汽车单片机及局域网技术在现代汽车中，单片机及局域网技术的应用已经成为了不可或缺的一部分。
它们就像是汽车的“大脑”和“神经系统”，使得汽车的性能、安全性、舒适性以及智能化水平得到了极大的提升。
首先，我们来了解一下汽车单片机。
简单来说，汽车单片机就是一种集成在汽车内部的微型计算机。
它能够接收来自各种传感器的信息，例如车速、发动机转速、油温、水温等等。
然后，根据预先设定的程序和算法，对这些信息进行处理和分析，并发出相应的控制指令，以实现对汽车各个部件的精确控制。
比如说，在发动机控制系统中，单片机可以根据进气量、节气门开度、氧传感器反馈等信息，精确计算出最佳的燃油喷射量和点火时机，从而提高发动机的燃烧效率，降低油耗和排放。
在制动系统中，单片机可以通过监测车轮转速和制动踏板的压力，实现防抱死制动（ABS）和电子制动力分配（EBD）等功能，提高制动的稳定性和安全性。
而汽车局域网技术，则是将汽车内部各个电子控制单元（ECU）连接起来，实现信息共享和协同工作的一种技术。
在过去，汽车的各个系统，如发动机、变速器、制动、空调等，都是相对独立的，各自有自己的控制单元和传感器。
这种分散式的控制方式不仅增加了成本和复杂度，而且各个系统之间的信息交流也非常有限。
有了局域网技术之后，情况就大不一样了。
汽车内部的各个 ECU可以通过总线（如 CAN 总线、LIN 总线等）连接在一起，形成一个网络。
这样，各个系统之间就可以实时地交换信息，实现更加高效和智能的控制。
举个例子，当驾驶员踩下油门踏板时，发动机 ECU 会接收到加速的请求，并将相关信息通过局域网发送给变速器 ECU。
变速器 ECU 会根据当前的车速、发动机转速等信息，选择合适的挡位，以实现最佳的动力输出。
同时，制动 ECU 也会收到加速的信息，调整制动系统的工作状态，以提供更好的制动支持。
除了提高汽车的性能和安全性，汽车单片机及局域网技术还为汽车的智能化发展提供了有力的支持。
汽车车载网络系统检修(第2版)—习题答案
第1章车载网络系统基础知识习题答案1．按照你的理解，说一说汽车为什么要使用网络系统？答案要点：很多汽车采用了多个电控系统，如果每一个电控系统都独立配置一整套相应的传感器、执行器，势必造成导线、插接件数量的不断增多，使得在有限的汽车空间内布线越来越困难，线束和插接件的增加使得汽车维修人员对车辆进行故障诊断和维修的难度增加；同时油耗增加，成本提高。
为了提高汽车综合控制的准确性，控制系统也迫切需要输入、输出信号/数据共享。
当电控模块共享输入信息时，就能对汽车进行更为复杂的控制。
为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，汽车制造商开发设计了新的总线系统，即车载网络系统，把众多的电控单元连成网络，其信号通过数据总线的形式传输，可以达到信息资源共享的目的。
2．说明典型车载网络系统的组成。
答案要点：通常汽车网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点，并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理。
3．车载网络系统在汽车上的应用有哪些？答案要点：车载网络系统在汽车上的应用非常多，按照应用系统加以划分的话，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。
4．解释CAN、多路传输、数据总线的含义。
答案要点：CAN（Controller Area Network，控制局域网），是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电控装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
多路传输用SWS（Smart Wiring System）表示，是指在同一通道或线路上同时传输多条信息。
事实上，数据信息是依次传输的，但速度非常快，似乎就是同时传输的。
数据总线是模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路。
数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统（控制单元）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。
5．什么是通信协议？常用的通信协议有哪些？答案要点：通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合，即指数据在总线上的传输规则。
汽车车载网络技术详解最新版习题库答案精品
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 ）。
汽车单片机与车载网络技术 教案
教案（详案）学年第2 学期课程名称：汽车单片机与车载网络技术课程代码：适用专业：教师姓名：所属系部：职称：课时：64（理论：48+实践：16）使用教材：教学单元教案授课日期：_________ 第__1__周（2）硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上（3）程序框图教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第__2___周（2）硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.3用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L4端口上；把“单片机系统”区域中的P1.4－P1.7用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1－K4端口上；（3）程序框图教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第3__周主题任务三广告灯的左移右移序号课时4教学手段多媒体、仿真教学方法任务驱动法、讲授法、问答法、讨论法教学课型□理论□实训☑一体化□（其它）教学目标掌握端口控制方法及广告灯程序的编写方法教学重点循环移位指令的运用教学难点广告灯的左移右移程序的编写教学过程设计备注一、【课程导入---教师介绍】实验内容：做单一灯的左移右移，硬件电路如图所示，八个发光二极管L1－L8分别接在单片机的P1.0－P1.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0亮，重复循环。
二、【任务驱动---学生讨论】学生分组讨论，制定工作计划，教师从旁指导。
三、【例函呈现---教师精讲】实验步骤：（1）实验原理图（4）程序框图四、【课堂演练---学生练习】1.教师布置课堂演练任务；2.学生分小组完成。
五、【课程小结---教师点睛】教师点评学生完成情况。
作业布置循环移位指令的运用教学反思教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第_4__周主题任务四报警产生器序号课时4教学手段多媒体、仿真教学方法任务驱动法、讲授法、问答法、讨论法教学课型□理论□实训□一体化□（其它）教学目标掌握单片机音频信号产生的方法及程序的编写方法教学重点单片机音频信号产生的方法教学难点单片机音频信号周期与频率的计算教学过程设计备注一、【课程导入---教师介绍】实验内容：用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器，作报警信号，要求1KHz信号响100ms，500Hz信号响200ms,交替进行，P1.7接一开关进行控制，当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序。
汽车局域网实训总结报告
一、实训背景随着汽车技术的不断发展，汽车局域网在汽车电子控制系统中扮演着越来越重要的角色。
为了让学生更好地了解和掌握汽车局域网技术，我们学校组织了为期两周的汽车局域网实训。
本次实训旨在通过理论学习和实际操作，让学生熟悉汽车局域网的基本原理、组成、应用以及故障诊断与排除方法。
二、实训目的1. 熟悉汽车局域网的基本概念、组成和协议；2. 掌握汽车局域网的设计与调试方法；3. 学会汽车局域网的故障诊断与排除；4. 提高学生的动手实践能力和团队协作能力。
三、实训内容1. 汽车局域网基础知识（1）汽车局域网的定义及特点；（2）汽车局域网的组成及拓扑结构；（3）汽车局域网的通信协议；（4）汽车局域网的接口与传输介质。
2. 汽车局域网设计与调试（1）汽车局域网设计原则；（2）汽车局域网设计步骤；（3）汽车局域网调试方法；（4）汽车局域网测试工具。
3. 汽车局域网故障诊断与排除（1）汽车局域网故障现象；（2）汽车局域网故障诊断方法；（3）汽车局域网故障排除步骤；（4）汽车局域网故障案例分析。
四、实训过程1. 理论学习实训开始前，我们首先进行了汽车局域网基础知识的理论学习。
通过查阅资料、观看教学视频等方式，了解了汽车局域网的基本概念、组成、协议和故障诊断方法。
2. 实际操作在理论学习的基础上，我们进行了实际操作。
具体内容包括：（1）搭建汽车局域网实验平台，熟悉汽车局域网的拓扑结构和通信协议；（2）使用汽车局域网调试工具，进行网络参数配置和测试；（3）分析汽车局域网故障现象，运用故障诊断方法进行故障排除。
3. 团队协作在实训过程中，我们以小组为单位进行讨论和协作。
每个小组成员负责完成实验平台搭建、网络参数配置、故障诊断与排除等任务。
通过团队协作，我们提高了动手实践能力和团队协作能力。
五、实训收获1. 理论知识：通过本次实训，我们对汽车局域网的基本原理、组成、协议和故障诊断方法有了更深入的了解。
2. 实践能力：通过实际操作，我们掌握了汽车局域网的设计与调试方法，提高了动手实践能力。
单片机与车载网络技术课程标准
了解车载网络发展简史，理解CAN总线协议结构及主要控制器结构，LIN、MOST总线体系结构
[专业能力目标]
主要车载网络结构特点的理解及分析能力，简单故障的判断能力
[职业素质目标]
具备CAN总线车载网络系统理解和故障分析技能
【教学内容】
项目201车载网络发展及主要类型；
项目202 CAN总线协议体系结构及控制器原理；
44
24
20
单元2车载网络协议、控制器结构
10
单元3大众车系车载网络系统
6
4
2
单元教学内容要求与教学组织
教学场所及条件
教学单元（项目）1.单片机结构原理及应用
【教学目标】
掌握使用MCS-51单片机进行应用开发的基本方法和能力
[专业知识目标]
掌握MCS-51单片机内部结构和原理、MCS-51单片机指令系统与程序设计MCS-51单片机中断、定时系统及串行数据通信、MCS-51单片机接口技术
理解大众车系网关、诊断总线及故障管理方式；
了解车系总线典型故障特点及波形特征；
[专业能力目标]
大众车系车载网络结构原理的理解及分析能力，简单故障的判断能力
[职业素质目标]
具备大众车系总线车载网络系统理解和故障分析及专业仪器操作技能
【教学内容】
项目301动力系统CAN总线组成及工作原理；
项目302舒适系统CAN总线组成、工作原理及工作模式；
1、卷面成绩占30%；
2、综合作业成绩占10%（主要为车载网络部分综合作业）。
选用教材
1、李勇主编，《汽车单片机与车载网络技术》，电子工业出版社，2013年11月
2、刘鸿健主编，《汽车单片机与车载网络技术》，化学工业出版社，2011年10月
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典型自动控制系统一般都是由参考输入元件、比较元件、控制元件、 执行元件、被控对象以及反馈元件六个基本单元组成。
（1）参考输入是系统的参考输入元件产生的输入信号。 主反馈是被控量通过反馈元件产生的信号，它是被控量的函数。
（2）比较元件是将参考输入与主反馈进行比较产生的差值,该差值是 系统的作用信号，也称为作用误差。所以比较元件也称作用误差检测器。
学习任务二 汽车单片机局域网基础
工作情境描述
一位大众迈腾轿车车主说自己汽车仪表上的ABS、ESP故障指示灯点亮。 维修技师用诊断仪读取到有的ABS控制单元故障码，经过进一步排查，确诊 ABS控制单元损坏，使得仪表上出现故障灯常亮的现象。由此可见ABS控制单 元和仪表单元之间存在连接关系，那么ABS控制单元的故障就能由仪表显示出 来。本章任务就是认识汽车上单片机局域网。
理想化系统能从参考输入直接产生理想输出的系统。 理想输出也称希望的响应值，它是理想化系统所产生的理想响应。 系统误差是希望的响应值(理想输出)与被控量之差。
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
ECU的基本组成简单地说，ECU由微机和外围电路组成。而微机就 是在一块芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的 单元。ECU的主要部分是微机，而核心部件是CPU。输入电路接受传感 器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一 定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也 有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信 号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理， 并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大，有些还 要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。，例如继电器 和开关等。因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入处理电路、微处理器（单片机）、输出处 理电路、系统通信电路及电源电路组成，的结构如图2-1所示。
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
图2-1 ，ECU一般由CPU，扩展内存，扩展IO口，CAN/LIN总 线收发控制器，A/D D/A转换口（有时集成在CPU中），PWM脉宽调 制，PID控制，电压控制，看门狗，散热片，和其他一些电子元器件组成， 特定功能的ECU还带有诸如红外线收发器、传感器、DSP数字信号处理 器，脉冲发生器，脉冲分配器，电机驱动单元，放大单元，强弱电隔离 等元器件。整块电路板设计安装与一个铝质盒内，通过卡扣或者螺钉方 便安装于车身钣金上。ECU一般采用通用且功能集成，开发容易的CPU； 软件一般用C语言来编写，并且提供了丰富的驱动程序库和函数库，有编 程器，仿真器，仿真软件，还有用于calibration的软件。下面的图2-2是 使用较普遍的一种结构类型。
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
在输入处理电路中，ECU的输入信号主要有三种形式，模拟信号、 数字信号(包括开关信号)、脉冲信号。模拟信号通过A/D转换为数字信号 提供给微处理器。控制系统要求模数信号转换具有较高的分辨率和精度 (>10位)。为了保证测控系统的实时性，采样间隔一般要求小于4ms。数 字信号需要通过电平转换，得到计算机接受的信号。对超过电源电压、 电压在正负之间变化、带有较高的振荡或噪声、带有波动电压等输入信 号，输入电路也对其进行转换处理。 而微处理器首先完成传感器信号的 A/D转换、周期脉冲信号测量和其它有关汽车行驶状态信号的输入处理， 然后计算并控制所需的输出值，按要求适时地向执行机构发送控制信号。 过去微处理器多数是8位和l 6位的，也有少数采用32位的。现在多用16 位和32位机。 在输出电路中，微处理器输出的信号往往用作控制电磁阀、 指示灯、步进电机等执行件。
（4）控制元件的输出作用到执行元件，执行元件再直接作用于被控 对象，使被控对象随参考输入而变化。
（5）被控对象是系统被控制的设备或过程，它能完成特定的动作或 生产任务。
被控量是反馈系统被控制的物理量。 （6）反馈元件将被控量转换成主反馈量的装置，它可以对被控量进 行测量并转换成能于参考输入进行比较的量值，以反馈元件也称测量元 件。
偏差是参考输入与主反馈之差。 （3） 控制元件也称校正元件或控制器、调节器。由于作用误差往往 十分微弱，一般需要放大，并将它转换成适于执行机构工作的信号；另 外由于对系统性能的要求，须对作用误差信号进行运算处理。在一般的 控制系统中，控制器常采用 PID 控制器。
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
高等职业教育汽车运用与维修技术专业规划教材
汽车单片机及局域网技术
（第2版）
方文 主 编 李虎 主 审
2020/5/4
2020/5/4
学习任务1 学习任务2 学习任务3 学习任务4 学习任务5 学习任务6 学习任务7 学习任务8
汽车单片机的认识 汽车单片机局域网基础 汽车局域网中的总线 车载网络系统通信 动力CAN总线控制系统的维修 舒适CAN总线控制系统的维修 LIN总线控制系统的维修 MOST总线控制系统的维修
学习目标
通过本任务学习，应能： 1.正确描述迈腾轿车各个系统中控制单元之间的连接关系； 2.正确描述汽车单片机局域网基本概念； 3.正确叙述汽车网络参考模型各层功能
学习时间
8学时
学习引导
1 知识准备 2 任务实施 3 学习评价 4 拓展学习
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
所谓自动控制就是应用控制装置自动地、有目的地控制操纵机器设 备或过程，使之具有一定的状态和性能。
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
图2-2 ECU结构图
一、知识准备 （一）汽车电子控制基础
2.ECU的基本机构体系
ECU的基本机构体系 汽车电子控制系统：包括硬件和软件两部分， 硬件有电子控制单元（Electronic Control Unite）及其接口、传感器、 执行机构、显示机构等；软件存储在ECU中支配电子控制系统完成实时 测控功能。汽车上的大部分电子控制系统中的ECU电路结构大同小异， 其控制功能的变化主要依赖于软件及输入、输出模块的功能变化，随控 制系统所要完成的任务不同而不同， 而ECU的基本结构体系包括输入处 理电路、微处理器、输出处理电路、电源电路。