汽车总线技术综述
汽车总线系统
汽车总线系统 具有实时性、 可靠性、可扩
展性等特点
汽车总线系统 可以降低汽车 电子系统的成 本提高汽车的 安全性和舒适
性。
汽车总线系统的应 用
控制汽车电子设备：通过总线系统控制汽车上的各种电子设备如发动机、变速箱、刹车 系统等。
数据传输：总线系统可以快速、准确地传输数据提高汽车电子设备的工作效率。
1980年代：CN总 线技术诞生用于 汽车电子控制系 统
1990年代：LIN 总线技术出现用 于汽车电子控制 系统的低成本解 决方案
2000年代： FlexRy总线技术 出现用于汽车电 子控制系统的高 速通信
2010年代：以太 网技术应用于汽 车电子控制系统 实现高速、实时、 可靠的通信
总线技术的发展： 从传统的CN总线到 更先进的FlexRy总 线
网络化：构建车 辆与车辆、车辆 与基础设施之间 的网络连接实现 信息共享和协同 控制
标准化：制定统 一的总线协议和 接口标准降低开 发成本和维护难 度
安全性：加强数 据加密和身份认 证确保车辆通信 和数据传输的安 全性
智能网ห้องสมุดไป่ตู้汽车：汽车总线系统将实现车 辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与云 端的互联互通提高驾驶安全性和舒适性。
网络架构的发展： 从传统的分布式网 络架构到更先进的 集中式网络架构
安全性能的发展： 从传统的被动安全 到更先进的主动安 全
智能化的发展：从 传统的手动操作到 更先进的自动驾驶 技术
智能化：汽车总线系统将更加智能化实现车辆与外界的实时交互 安全性：汽车总线系统将更加注重安全性提高车辆的安全系数 节能环保：汽车总线系统将更加注重节能环保降低车辆的能耗和排放 集成化：汽车总线系统将更加集成化实现车辆各个系统的高效协同工作
汽车CAN总线技术简单介绍
汽车CAN总线技术简单介绍CAN总线技术是一种用于汽车系统间通信的串行总线标准。
它最早由德国Bosch公司于1986年引入，现已成为各种车辆的标准通信接口。
CAN总线技术以其高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性等优点而受到广泛应用。
CAN总线技术采用串行通信方式，可以连接多个控制设备和传感器，实现车辆内各个电子控制单元(ECU)之间的数据交换。
CAN总线的主要特点是多主结构、分时共享和通信优先级控制。
在CAN总线技术中，每个ECU都被称为一个节点，节点之间通过双线（CAN_High和CAN_Low）进行通信。
CAN总线采用差分通信方式，即CAN_High与CAN_Low之间的电压差是数据传输的信号，这种方式使得CAN总线在工作距离较长时仍能保持良好的信号质量。
CAN总线技术中，节点之间的通信采用帧的形式。
CAN帧包括了ID（标识符）、数据段和帧检验序列（CRC校验）。
ID用于标识CAN帧的优先级和内容，数据段用于存储实际数据，CRC校验用于验证数据的完整性。
CAN总线技术支持两种通信模式：广播模式和点对点模式。
广播模式是指当一个节点发送了一帧数据后，其他节点都可以接收到该帧数据。
点对点模式则是指只有特定的节点才能接收到一些节点发送的数据帧。
CAN总线技术可以实现高速的数据传输，其传输速率可以达到1Mbps或更高。
此外，CAN总线支持实时数据传输，可以满足复杂的控制系统对低延迟的要求。
CAN总线技术的另一个优点是可靠性。
由于CAN总线采用了冲突检测和错误检测机制，能够及时发现和纠正数据传输中的错误。
当多个节点同时发送数据时，CAN总线会自动检测到冲突，并采用非破坏性的方式将发送冲突的帧标记为错误帧，从而保证数据传输的可靠性。
此外，CAN总线技术还具有良好的可扩展性。
对于需要添加新的传感器或控制设备的系统，只需添加新的节点并连接到CAN总线上即可实现数据交换，而无需进行其他的复杂改动。
总之，CAN总线技术是一种高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性的汽车系统间通信标准。
汽车总线应用技术
用于悬挂控制、制动控制 等。
车身系统
用于车门控制、座椅控制 等。
动力系统
用于发动机控制、变速器 控制等。
信息娱乐系统
用于音响控制、导航控制 等。
02
汽车总线技术分类与比较
CAN总线
定义
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
器之间的通信。
特点
CAN总线具有高可靠性和实时性， 支持分布式控制，广泛应用于汽车 发动机、底盘和车身控制等系统。
接口设计
接口设计是指设备与总线之间的连接 方式和接口规范，包括物理接口和电 气接口。接口设计需要考虑设备的数 量、分布和功能等因素。
总线软件与开发工具
总线软件
总线软件是汽车总线应用技术的软件 基础，包括驱动程序、应用程序等。 总线软件的设计需要考虑软件的稳定 性、可靠性和可维护性等因素。
开发工具
开发工具是指用于开发和应用汽车总 线技术的工具和软件，包括仿真工具 、调试工具、测试工具等。开发工具 的设计需要考虑开发效率、易用性和 可扩展性等因素。
总结词
娱乐系统的总线应用提供了丰富的多媒体功能和便利的人机交互界面。
详细描述
通过总线技术，汽车娱乐系统能够实现音频和视频的播放、导航功能的集成以及各种智能设备的连接 。这使得驾驶者和乘客在车内能够享受到丰富的多媒体功能，同时也有利于提高驾驶的安全性和便利 性。
05
汽车总线技术发展趋势与挑战
汽车总线技术发展趋势
无线化
随着无线通信技术的发展，未来汽车总线技术将向无线化方向发 展，以减少线束的使用和降低布线成本。
高速化
为了满足大量数据传输的需求，未来总线技术将向高速化方向发展 ，提高数据传输效率。
汽车总线技术介绍综述
CAN的工作原理
CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出， 这时，网上的其它节点处于接收状态。 每个处于接收状态的节点对接收到的报文进行检测， 判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。 由于CAN总线是一种面向内容的编址方案，因此很容 易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。可以很容 易地在CAN 总线中加进一些新节点而无需在硬件或软件 上进行修改。
CAN 总 线
CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，可以归 属于工业现场总线的范畴，通常称为CAN bus，即CAN总 线，是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一。 CAN 最初出现在汽车工业中，80年代由德国Bosch公司 最先提出。最初动机是为了解决现代汽车中庞大的电子控 制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。 与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出 的可靠性、实时性和灵活性，它在汽车领域上的应用最为 广泛，世界上一些著名的汽车制造厂商，都采用了CAN总 线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据 通信。
当然，不是所有的信息传递都要实时同步，例如 Internet上网浏览、GPS导航信息等，这些资料的传 递特性是不定时的短期突增，这类型的传输就不需 要用上前述的同步机制，而可以使用较不讲究时效 性的异步收发，事实上MOST传控网也支持这种传 递方式，更简单地说，MOST同时支持与提供时效 性、同步的串流传输与非时效性、异步的数据传 输。
（4） 可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送
方式接收数据。 （5）直接通信距离最远可达6km（速率10Kbps以下）。 （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长30m）。 （7）节点数实际可达110个。 （8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。 （10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一般采 用廉价的双绞线即可，无特殊要求。 （11）节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能， 切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。
lin总线综述及车门控制实例
动力和车速已经不再是消费者对汽车性能的唯一追求，人们越来越关心驾车时的舒适感、安全保障、功能的易用性，和对环境的保护等方面。
因此，除了车身系统（Car body）和传动系统（Power Train）等传统的汽车控制单元以外，安全系统（Safety）和车载资通娱乐系统（Telematics / Infotainment）也随着电子技术的进步而逐渐成熟。
现代的汽车电子系统中，电子控制组件（ECU）因在上述系统中赋予汽车更高效和更具智能性的操控能力而扮演了重要角色，也实现了诸如电源、车灯和门窗等自动检测功能，给驾驶提供了更大便利。
汽车中的电子系统和组件平均达到80多个，它们之间越来越复杂的连接和通信功能对总线技术提出了需求。
车灯、发动机、电磁阀、空调等设备的传统连接方式为线缆连接，而如果电子元件之间也用电缆连接则必然造成连接复杂性的提高、可靠性的下降，和整体重量的上升;此外，伴随而来的线缆的磨损和老化现象也将使汽车的安全性能降低。
为避免线缆带来的各种麻烦，车载网络（In-Vehicle Network）中应用标准化总线技术则成为较理想的解决方式。
按不同的技术特点和应用领域，车载总线技术可分为五类。
如表一所示，第一类LIN、TTP/A等总线传输速度最低，适用于车体控制;第二类中速总线，如低速CAN、SAE J1850、VAN（Vehicle Area Network）等，适用于对实时性要求不高的通信应用;第三类包括高速CAN、TTP/C等技术，适用于高速、实时死循环控制的多路传输网络;第四类如IDB-C、IDB-M（D2B、MO ST、IDB1394））、IDB-Wireless（Bluetooth）等，一般应用于车载资通娱乐网络;第五类传输速度最高，用于最具关键性、实时性最高的人身安全系统，包括FlexRay和Byteflight 等。
本文将主要讨论LIN总线技术规格及在门控系统中的应用实例。
LIN技术概况LIN总线全称为区域互连网络（Local Interconnect Network），是一种结构简单、配置灵活、成本低廉的新型低速串行总线，和基于序列通讯协议的车载总线的子集系统（Sub-bus System）。
浅析汽车总线技术
浅析汽车总线技术一、汽车总线概述1．汽车总线技术的发展随着车用电气设备越来越多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电气系统形成一个复杂的大系统，并且都集中在驾驶室控制。
另外，随着近年来ITS 的发展，以3G（GPS、GIS 和GSM）为代表的新型电子通讯产品的出现，它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。
从布线角度分析，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。
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，电气节点达1500 个，而且，根据统计，该数字大约每十年增长1 倍，从而加剧了粗大的线束与汽车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，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。
下图1、图2 分别为相同节点的传统点对点通讯方式和使用CAN 总线的通讯方式，从图可以直观地比较线束的变化（图中节点之间的连线仅表示节点间存在的信息交换，并不代表线束的多少）。
图1 传统的节点通讯方式图2 CAN 总线通讯方式电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统（ABS）、防滑控制系统（ASR）、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。
为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。
但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。
这就要求其数据交换网是基于优先劝竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN 总线正是为满足这些要求而设计的。
美国汽车工程师协会（SAE）车辆网络委员会根据标准SAE J2057 将汽车数据传输网划分为。
汽车总线技术综述
汽车总线技术综述0 引言 ............................................................. 2...1 汽车网络总线分类 ................................................. 3...2 CAN 总线介绍及其在汽车的应用..................................... 5..2.2 CAN 总线技术特点.............................................. 6...2.3 CAN 总线技术在汽车中的应用的优势.............................. 7..2.4 CAN 原理及汽车上的应用........................................ 7..2.4.1 原理..................................................... 7...2.4.2 汽车上CAN 总线的网络结构、应用方案与实例 (8)3 LIN 总线介绍及其在汽车的应用1..03.1 原理1..0.3.1.1 LIN 拓扑结构1..03.1.2 LIN 数据传输1..13.1.3 总线睡眠和唤醒1..23.1.4 错误检测和处理1..23.2 LIN 在汽车上的应用 ....................................................................... 1.. 24 FlexRay 总线介绍及其在汽车的应用 ................................ 1..44.1 FlexRay 总线发展历史1..44.2 FlexRay 总线原理1..5.4.3 FlexRay 在汽车上的应用1..55 MOST 总线介绍及其在汽车的应用1..75.1 MOST 总线光纤传输的特点1..75.2 MOST 总线的网络结构1..85.3M OST 在汽车上的应用 ....................................................................... 1.. 96 其他2..0.7 结语2..3.参考文献: ............................................................................................................ 2..3..发动机揑制 汽车总线技术综述0引言随着汽车各系统的控制逐步向自动化和智能化转变， 汽车电气系统变得日益 复杂。
汽车总线技术简介2
汽车工程学院汽研1302
常用总线
CAN总线
LIN总线
MOST总线
FlexRay总线
一、总线技术的产生
• 加点关键性文字吧
传统的节点通讯方式
1.随着控制单元与传感器的增多，线束会更加复杂 2.故障查找不方便 3.更新原有一电器配件，会使本来很乱的布线更加复杂
总线通讯方式
以上原因催化了新总线FlexRay的研发
加个标题
CAN与FlexRay对比
序号 1 2 3 项目 波特率 通道 拓扑结构 CAN 1Mbps 1ch 总线 FlexRay 10Mbps 2/1ch(optional) 总线和星 22/64个 事件触发+时间触发 11bits
4
6 7
节点
通讯 ID 长度
FlexRay研发的意义与必要性
1.CAN总线按位进行仲裁，所以在较高比特率时，有效数据率最 大为1Mbit/s和带较短分支线的线性总线拓扑使按位仲裁的积极意 义收到限制，迫使在车辆制造中采用不合理的电缆分布。 2.CAN总线是个单信道系统，系统出现故障，整个总线系统不起 作用。 3.采用两信道的CAN系统，缺少同步和可靠实验，由软件进行后 处理，仍存在一些问题。
CAN与LIN的对比
结构组成
LIN总线的应用
1. 虽然目前已有许多种车用电子的传控接口，如LIN Bus、CAN Bus、
FlexRay等，但这些传控接口的传输速率表现，都无法足满车用多媒 体信息的运载传输之需，其中LIN Bus只有20kbps，CAN Bus只有 1Mbps，FlexRay一般而言也只有10Mbps，双线并用才能达20Mbps， 这些都不足以用来传递实时性的多媒体信息。 2 随着车内娱乐系统的发展、传控技术的精进（如：倒车后方视 讯画面），车用电子愈来愈需要使用多媒体式传输，最适合此方面 的传输接口就属MOST。
汽车电气系统中总线技术的应用分析
汽车电气系统中总线技术的应用分析【摘要】汽车电气系统中总线技术的应用正日益广泛。
本文首先介绍了总线技术在汽车电气系统中的基本原理，包括数据传输和通信的方式。
接着详细解析了汽车电气系统中常见的总线类型，如CAN总线和LIN 总线。
总线技术的优势主要体现在减少线缆数量、简化系统布局以及提高系统可靠性等方面。
具体应用案例包括车辆通信系统、车载娱乐系统等。
未来，总线技术在汽车电气系统中的发展趋势将更加智能化和高效化。
总结指出，总线技术的应用将使汽车电气系统变得更加稳定可靠，带来更多的技术创新，推动整个行业向更高水平发展。
【关键词】汽车电气系统、总线技术、应用分析、基本原理、常见类型、优势、具体应用案例、发展趋势、广泛应用、技术创新、稳定性、可靠性。
1. 引言1.1 汽车电气系统中总线技术的应用分析汽车电气系统中的总线技术是一种用于数据传输和通信的重要技术，在现代汽车中得到了广泛的应用。
总线技术通过将各种电气设备连接在一起，实现数据的传输和通讯，提高了汽车电气系统的效率和可靠性。
在这篇文章中，我们将从总线技术的基本原理、常见类型、优势、具体应用案例以及未来发展趋势等方面对汽车电气系统中总线技术的应用进行分析。
总线技术在汽车电气系统中的应用具有重要意义。
它可以简化汽车电气系统的结构，降低成本，提高可靠性。
而且，总线技术可以实现不同控制单元之间的信息共享，提高了系统的集成度和智能化水平。
通过总线技术，汽车电气系统可以更好地实现各个功能模块之间的数据交换和联动控制，实现更加高效和智能的汽车电气系统。
总线技术在未来汽车电气系统中的发展趋势也非常值得关注。
随着汽车电子化水平的不断提高，总线技术将会越来越广泛地应用于汽车电气系统中。
总线技术的不断发展也将为汽车电气系统带来更多的技术创新，提升系统的稳定性和可靠性。
总线技术的应用将为汽车电气系统带来更多的便利和发展机遇。
2. 正文2.1 总线技术在汽车电气系统中的基本原理总线技术在汽车电气系统中的基本原理是通过在汽车内部建立一条数据传输的通道，实现各个电子设备之间的相互通信和数据交换。
汽车四大总线技术详解
汽车四大总线技术详解我们最熟悉的汽车总线是CAN，对于LIN和Flexray大家或许还有点陌生。
那么接下来，就为大家介绍一下这四种汽车总线。
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。
汽车电气系统中总线技术的应用分析
汽车电气系统中总线技术的应用分析【摘要】汽车电气系统中的总线技术在汽车电子控制系统中扮演着至关重要的角色。
本文将以引言部分介绍总线技术在汽车电气系统中的重要性和发展历程，随后探讨了CAN总线技术、LIN总线技术、FlexRay 总线技术、MOST总线技术以及Ethernet总线技术在汽车中的具体应用。
通过对这些不同总线技术的分析，可以看出它们在提高汽车电气系统的效率和性能方面发挥着关键作用。
在我们将探讨总线技术的优势和挑战，并展望总线技术在未来汽车电气系统中的发展前景。
总线技术的不断创新和发展将为汽车行业带来更多可能性，促进汽车电气系统的智能化和高效化发展。
【关键词】汽车电气系统、总线技术、CAN总线、LIN总线、FlexRay总线、MOST总线、Ethernet总线、优势、挑战、发展前景。
1. 引言1.1 总线技术在汽车电气系统中的重要性总线技术在汽车电气系统中的重要性不言而喻。
随着汽车电气化程度的不断提高，汽车电气系统中需要处理的数据量也在快速增加。
传统的点对点电气连接已经无法满足复杂系统的需求，而总线技术的出现正好解决了这一难题。
总线技术可以将多个电子控制单元连接在一条共享的通信线上，实现了各个控制单元之间的高效通信和数据交换。
这样不仅简化了汽车电气系统的布线结构，减少了线束的数量和重量，还提高了系统的灵活性和可靠性。
在现代汽车中，越来越多的电子控制单元通过CAN总线技术、LIN总线技术、FlexRay总线技术、MOST总线技术和Ethernet总线技术等各种总线技术进行连接和通信。
这些总线技术在提高系统性能的同时也降低了生产成本，通过统一的通信标准，实现了不同厂家的设备之间的互联互通。
总线技术在汽车电气系统中扮演着至关重要的角色，是现代汽车电子系统中不可或缺的一部分。
其应用不仅提升了汽车的智能化水平，还为汽车的安全性、舒适性和节能性带来了全新的可能。
1.2 汽车电气系统的发展历程汽车电气系统的发展历程可以追溯到19世纪末的汽车诞生之初。
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。
车载网络2-车用总线技术概述
价格 低，安装维护方便
中，维护方便
高
2.2 几种车用总线通信技术
（3）计算机网络协议及其功能
❖ 在通信中，任何一个作为信息发送或 接收的个体称为通信实体。当两个通 信实体进行通信时，必须按照一定的 约定或规则进行信息交换。
2.2 几种车用总线通信技术
❖ 在两个（或多个）通信实体之间控制信 息交换的规则和约定就是通信协议。一个 通信协议通常对语法、语义和定时三个方 面进行约定。
Bluetooth
Wireless Bus
Low Speed CAN
Arbitration Fault Tolerant, Dual Wire
J1850
Class A
Class B
Class C
Multi-Media
2.1.2 车用总线的分类及发展概况
➢ 汽车工程协会（SAE）将汽车数据传输网 络划分为三类：
2.2 几种车用总线通信技术
发送 接收
单向通道
接收 发送
A
B
➢ 信息可以从A传至B，或从B传至A，所
以通信双方都具有发送器和接收器。
➢ 实现双向通信必须改换信道方向。 ➢ 当A站向B站发送信息时： ➢ 当B站向A站发送信息时：
2.2 几种车用总线通信技术
❖ 全双工通信
➢ 能同时作双向通信。
➢ 与半双工比较，全双工通信效率高， 控制简单，但结构较复杂，成本较高。
如何讲 讲什么
事件发生的顺序、速度 匹配、同步规则等。
2.2 几种车用总线通信技术
❖ 系统中通信控制部分（包括软件和硬件） 的功能，就是根据协议完成通信处理过程， 一般包括数据的拆分与重装、数据标记、 同步处理、错误检测、容错处理、错误信 令以及网络访问控制等。
汽车总线系统
基本构造
Canbus采用双绞线自身校验的结构，既可以防止电磁干扰对传输信息的影 响，也可以防止本身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数据线，控 制器输出的信号同时向两根通讯线发送，高低电平互为镜像。并且每一个 控制器都增加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效应。
CAN收发器
CAN收发器
数据传输终端
因此： 1.只要任何一个控制器激活，则总线激活 2.所有控制器关闭，总线处于未激活状态 激活的总线称为显性电平总线是否有源（是否正在交换别 的信息），必要时会等待，直至总线空闲下来为止。 （某一时间段内的电平1（无源））如果总线空闲下来，发动 机信息就会被发送出去。
（2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满足不同的 实时要求。
（3）采用非破坏性位仲裁总线结构机制，当两个节点同时向网络 上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的 节点可不受影响地继续传输数据。
（4）可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播几种传送方式 接收数据。
（5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。
目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN：
一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到 500kb/s。主要面向实时性要求较高的控制单 元，如发动机、电动机等
另一条用于车身系统的低速CAN，速率是 100kb/s。主要是针对车身控制的，如车灯、 车门、车窗等信号的采集以及反馈。其特征 是信号多但实时性要求低，因此实现成本要 求低。
集中控制系统：由一个电子控制单元（ECU）同时 控制多个工作装置或系统的电子控制系统。如汽车 底盘控制系统。
控制器局域网络系统（CAN总线系统）：由多个电 子控制单元（ECU）同时控制多个工作装置或系统， 各控制单元（ECU）的共用信息通过总线互相传递。
汽车电气系统中总线技术的应用分析
汽车电气系统中总线技术的应用分析随着汽车产业的快速发展，汽车电气系统也得到了日益广泛的应用。
而汽车电气系统中的总线技术，作为其重要的组成部分，也得到了越来越多的关注和应用。
总线技术的应用不仅可以提高汽车电气系统的稳定性和安全性，还可以为汽车提供更多的功能和性能。
本文将对汽车电气系统中总线技术的应用进行分析和探讨。
总线技术是指在计算机或其他数字设备中，将多个设备或模块连接在一起的通信技术。
在汽车电气系统中，总线技术可以实现各种控制单元、传感器、执行元件之间的数据交换和通信。
通过总线技术，不同的电子设备可以实现互联互通，实现各种功能的协同工作，从而提高汽车电气系统的整体性能。
总线技术在汽车电气系统中的作用主要包括以下几个方面：1、数据传输：汽车电气系统中存在大量的传感器、执行元件，通过总线技术可以实现这些设备之间的数据传输和信息交换。
比如发动机控制单元可以通过总线技术获取到各种传感器采集的数据，从而实现对发动机的精准控制。
2、功能扩展：总线技术可以通过串联或并联的方式，将不同的控制单元和设备连接在一起，从而实现对汽车功能的扩展。
比如可以通过总线技术实现对座椅、天窗、后视镜等部件的电动控制，实现对这些功能的智能化管理。
3、故障诊断：汽车电气系统中的故障诊断是一个非常重要的环节。
通过总线技术，可以实现不同控制单元之间的故障信息共享，从而实现对汽车电气系统的全面监控和诊断，提高了故障排除的效率。
总线技术在汽车电气系统中可以实现数据传输、功能扩展和故障诊断等多种功能，为汽车的性能和功能提供了良好的支持。
在汽车电气系统中，总线技术的应用已经非常广泛。
目前主要有以下几种总线技术在汽车电气系统中得到了应用：1、CAN总线技术：CAN（Controller Area Network）总线技术是一种串行通信协议，最初是由德国公司Bosch开发的。
CAN总线技术具有通信速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，因此在汽车电气系统中得到了广泛的应用。
《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。
THANKS
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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。
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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
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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。
汽车电气系统中总线技术的应用分析
汽车电气系统中总线技术的应用分析汽车电气系统中的总线技术是指将车辆内部各个电子控制单元（ECU）之间进行数据通信和信息交换的一种技术手段。
随着汽车电子化水平不断提高，总线技术已经成为了汽车电气系统中的一项重要技术。
本文将从总线技术的基本原理、应用场景以及发展趋势等方面进行分析，以期为读者全面了解汽车电气系统中总线技术的应用情况。
一、总线技术的基本原理总线技术的基本原理是通过在汽车电气系统中引入一个通信总线，将各个电子控制单元连接在一起，实现它们之间的数据交换和通信。
通信总线一般由一根或多根导线构成，其作用是将各个电子控制单元连接在一起，实现数据的传输和通信。
在汽车电气系统中，总线技术的应用可以提高系统的集成度和通信效率，有效降低线束的复杂程度。
总线技术还可以实现对各个电子控制单元之间的信息交换和协同控制，为汽车电气系统的智能化和自动化提供了技术支持。
二、总线技术的应用场景1. 车载网络在现代汽车中，有大量的电子控制单元需要进行数据交换和信息共享，比如发动机控制单元、变速箱控制单元、制动控制单元等。
车载网络通过总线技术将这些电子控制单元连接在一起，实现它们之间的数据交换和通信，从而提高车辆的整体性能和安全性。
2. 电动车辆电动车辆具有更加复杂的电气系统，需要通过总线技术实现各个电子控制单元之间的数据交换和通信。
电动车辆的动力电池管理系统、电动驱动系统、充电管理系统等，都需要通过总线技术进行数据通信和信息交换，以保证电动车辆的性能和安全性。
三、总线技术的发展趋势1. 高速总线随着汽车电子化水平的不断提高，汽车电气系统中对数据传输速度的要求也越来越高，因此高速总线技术成为了汽车电气系统中的一个发展趋势。
高速总线可以实现更高的数据传输速度和更低的延迟，为汽车电气系统提供更加高效的数据通信和信息交换。
2. 网络安全随着汽车电气系统中的各个电子控制单元之间的数据交换和通信越来越频繁，汽车电气系统中的网络安全问题也变得越来越重要。
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汽车总线技术综述0引言 (2)1汽车网络总线分类 (3)2CAN总线介绍及其在汽车的应用 (5)2.2 CAN 总线技术特点 (6)2.3 CAN总线技术在汽车中的应用的优势 (7)2.4 CAN原理及汽车上的应用 (7)2.4.1原理 (7)2.4.2汽车上CAN总线的网络结构、应用方案与实例 (8)3LIN总线介绍及其在汽车的应用 (10)3.1原理 (10)3.1.1 LIN 拓扑结构 (10)3.1.2 LIN 数据传输 (11)3.1.3 总线睡眠和唤醒 (12)3.1.4 错误检测和处理 (12)3.2 LIN在汽车上的应用 (12)4FlexRay总线介绍及其在汽车的应用 (14)4.1 FlexRay总线发展历史 (14)4.2 FlexRay总线原理 (15)4.3 FlexRay在汽车上的应用 (15)5MOST总线介绍及其在汽车的应用 (17)5.1 MOST 总线光纤传输的特点 (17)5.2 MOST 总线的网络结构 (18)5.3M OST在汽车上的应用 (19)6其他 (20)7结语 (23)参考文献: (23)汽车总线技术综述0引言随着汽车各系统的控制逐步向自动化和智能化转变，汽车电气系统变得日益复杂。
传统的电气系统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。
汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了一个统一的数据交换渠道。
就像在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，汽车总线术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。
[1]多数工程师认为，汽车工业将慢慢改变它的电子架构，最有可能的是采用一种混合的协议方案。
他们认为:FlexRay最终将在车身和底盘上被采用，LIN将应用在门锁和窗口马达等低带宽领域，在气囊和其它保险装置中采用线控安全（Safty-by-Wire)，而CAN总线将继续控制它的动力传输系统。
[2] 下文将介绍各类汽车总线及其在汽车的应用。
图0-1 传统的点对点通讯方式拓扑图[3]图0-2未来汽车数据总线层次结构1汽车网络总线分类自总线通讯技术20 世纪80 年代开始应用在汽车上之后，目前已形成了适用于不同场合的多种汽车总线标准，如MOST、CAN、TTP、LIN、FLEXRAY 等。
SAE（美国汽车工程师协会）按传输速度的不同，将汽车网络总线分为ABCD 四类。
如下表所示:[4]表1-1汽车网络总线分类图1-1汽车总线网络系统A类面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常只有l一10kbPs。
主要应用于电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制。
B类面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10一125kbPs。
主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统，以减少冗余的传感器和其它电子部件。
C类面向高速、实时闭环控制的多路传输网，最高位速率可达IMbps，主要用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制、ABS等系统，以简化分布式控制和进一步减少车身线束。
三类网络功能均向下涵盖，即B类支持A类网的功能，C类网能同时实现B类和A类网功能。
目前B类汽车局域网应用最为广泛，A类网已经趋于淘汰，C、D类网应用日益广泛。
[5]表1-2 部分A类网络协议在A类网络中，LIN协议将会成为主流协议。
表1-3 部分B类网络协议B类网络中的主流协议将是CAN(15011898-3，<125Kbps)、SAEJ1850和V AN 等协议，其中CAN最为突出。
表1-4 部分C类网络协议目前C类网络最高位速率能够达到10MbPs，主流协议有:高速CAN(15011898-2)、正在发展中的TTCAN和FlexRay。
[5]2CAN总线介绍及其在汽车的应用2.1历史与现状CAN是控制局域网络（Control Area Net）的简称,最早由德国BOSCH公司推出,用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信,目前广泛应用于离散控制领域。
CAN协议也是建立在OSI模型基础上的,其模型结构为三层,即只取OSI底层的物理层、数据链路层和顶层的应用。
其信号传输介质为双绞线。
通信速率最高可达1Mbps/40m。
直接传输距离最远可10Km/5Kps,可挂接设备数量为110个。
CAN总线的突出优点使其在各个领域得到了广泛应用,这使得许多器件厂商竞相推出CAN总线器件产品。
下表列出了一些国内常用的CAN总线芯片,供参考。
[6]表2-1主要CAN总线器件产品目前，汽车电子设备中应用的CAN总线共有3个版本。
其中成本最低、速度也最慢的是单线CAN（SW-CAN），另外2种分别是容错CAN（FT-CAN）和高速CAN（HS-CAN）。
低速CAN总线有自动休眠功能，总线可以让没有操作的节点进入节电模式，在需要的时候再由总线唤醒。
高速总线的速度可以达到500千比特/ 秒，甚至1兆比特/秒，主要用于关键的实时系统，如发动机集中控制系统、制动防抱死系统（ABS）、巡航系统、底盘系统等。
近几年来，CAN总线发展迅速，一些汽车制造商也在开发自己的CAN版本。
比如通用汽车公司在标准CAN的基础上，应用自己的通信协议，并修改了其他部分软件，开发出了GMCAN，使之更容易采用第3方开发工具。
一些芯片制造商也在对标准CAN 进行改进，如在汽车熄火时降低CAN模块的功耗，以延长电池寿命。
当然，这种对CAN标准的改进而形成的新的专利技术，必然会提高CAN芯片供应商们的成本，因为他们需要提供同时满足GMCAN和标准CAN的芯片。
[1]2.2 CAN 总线技术特点CAN 总线可有效支持分布式控制或实时控制，通信介质可以是双绞线，同轴电缆或光纤，其主要特点是[7]：（1）CAN 总线为多主站总线，各节点可在任意时刻向网络上的其他节点发送信息，不分主从,通信灵活。
（2）CAN 总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术，优先级高的节点优先传送数据，可满足实时性要求。
（3）CAN 总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能。
（4）CAN 总线采用短帧结构，每帧有效字节数最多为 8个，数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短。
并有 CRC 及其他校验措施，数据出错率极低保证了数据传输的高可靠性，适于在高干扰环境中使用。
（5）CAN 总线上某一节点出现严重错误时，可自动脱离总线，而总线上的其他操作不受影响。
（6）CAN 总线系统扩充时，可直接将新节点挂在总线上，因而走线少，系统扩充容易，改型灵活。
（7）CAN 总线最大传输速率可达 1Mb/s（此时通信距离最长为40m），直接通信距离最远可达10k（m速率5kbps以下）。
（8）CAN 总线上的节点数主要取决于总线驱动电路。
在标准帧（11 位报文标识符）可达 110 个，而在扩展帧（29位报文标识符）其个数几乎不受限制。
（9）CAN 可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播集中方式传送和接受数据。
（10）采用不归零码（NRZ-Non-Return-to-Zero）编码/解码方式，并采用位填充（插入）技术。
2.3 CAN总线技术在汽车中的应用的优势（1）信息共享[7]采用 CAN 总线技术可以实现各 ECU 之间的信息共享，减少不必要的线束和传感器。
例如具有 CAN 总线接口的电喷发动机，其它电器可共享其提供的转速、水温、机油压力、机油温度、油量瞬时流速等，这样一方面可省去额外的水温、油压、油温传感器，另一方面可以将这些数据显示在仪表上，便于司机检查发动机运行工况，从而便于发动机的保养维护。
（2）减少线束新型电子通讯产品的出现对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。
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，电气节点达 1500 个，而且该数字大约每十年增长1倍。
这种传统布线方法不能适应汽车的发展。
CAN 总线可有效减少线束，节省空间。
例如某车门-后视镜、摇窗机、门锁控制等的传统布线需要20-30根，应用总线 CAN则只需要 2 根。
（3）关联控制在一定事故下，需要对各 ECU 进行关联控制，而这是传统汽车控制方法难以完成的。
CAN 总线技术可以实现多 ECU的实时关联控制。
在发生碰撞事故时，汽车上的多个气囊可通过 CAN 协调工作，它们通过传感器感受碰撞信号，通过CAN总线将传感器信号传送到一个中央处理器内，控制各安全气囊的启动弹出动作。
2.4 CAN原理及汽车上的应用2.4.1原理CAN 通信网络的硬件组成十分简单，主要由两根通信线（必要时可添加接地屏蔽线）和CAN 通信模块组成。
两根通信线负责传送网络数字信号，分别命名为CANH和CANL,数字信号通过CANH和CANL间的电压差来传达。
通信模块负责收发数据，汽车电控系统只要包含CAN 通信模块且连接在通信线上就成为了整车CAN 网络的通信节点，电控系统通过节点都可以实现数据共享和命令的发布，这种网络模式称为多主机仲裁模式。
[4]CAN 总线网络建立时，每个通信节点根据自己的重要程度和数据实时性要求，被设置一个表明自身优先级ID 号，ID 号越小，优先级越高。
某个节点需要发布信息和命令时，通信模块像广播一样将数据发布在总线上，其他所有CAN 节点都可以读取，然后根据需要进行取舍和计算。
当两个节点同时都向线路上发布消息时，为避免抢占总线使用权产生错误，CAN 总线采用了一种独特的判断机制解决这个问题。
当网络空闲时，某个通信单元想要发布信息，先向网络发布自己的ID 号，同时监听网络上其它节点发布的ID 号，并做出比较，一旦发现有比自己高级的单元，自动退出，等待下一次网络空闲。
当某节点发布完ID 号后发现自己是最高级别的申请者，就可以开始发送数据和命令。
CAN 网络组建灵活可靠，一个通信模块只要合理的设置节点ID 号，节点可以随时从通信网络添加或删除。
某个节点故障，不会影响整个网络工作。
但是，单个CAN 总线网络包含过多的节点可能造成网络堵塞，汽车上目前采用多个独立CAN 网络并行工作的方式解决这个问题。