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

主总线系统数据传输速率总线结构

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

线形，单线

LIN总线9.6~19.2

kbit/s

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。

汽车网络标准与协议

A类网络通信大部分采用通用异步接收/发送标准UART 。

A类网络通信目前首选的标准是局域互联网LIN（Local Interconnect Network）。

A类网络通信目前首选的标准是局域互联网LIN（Local Interconnect Network）。

LIN是用于汽车分布式电控系统的一种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。

LIN总线采用低成本的单线连接，传输速度最高可达20kbit/s，对于低端的大多数应用对象（如中央门锁控制、空调系统控制等）来说，这个速度是完全可以满足要求的。

LIN总线的媒体访问采用单主/多从的机制，不需要进行仲裁，在从节点中不需要晶体振荡器而能进行自同步，这极大地减少了硬件平台的成本，大大降低了汽车电子装置的开发、生产和服务费用。

B类网络通信中使用最广泛的标准是CAN总线。CAN总线是德国BOSCH 公司开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1Mbit/s。B类网络通信的国际标准是ISO11898，其传输速率在100kbit/s左右。

在C类标准中，欧洲的汽车制造商大多采用CAN总线标准ISO11898。ISO11898主要面向乘用车电子控制单元之间的通信，信息传输速率大于125kbit/s，最高可达1Mbit/s。

安全总线主要是用于安全气囊系统，以连接碰撞强度传感器（减速度传感器）、碰撞安全传感器等装置，为汽车的被动安全提供保障。byteflight主要以BMW公司为中心制订。数据传输速率为10Mbit/s，光纤可长达43m。byteflight不仅可以用于安全气囊系统的网络通信，还可用于X-by-Wire系统的通信和控制。

现今，在汽车上使用的故障自诊断系统主要有OBD-Ⅱ（On-Board Diagnostics-Ⅱ）、OBD-Ⅲ和E-OBD（European On-Board Diagnostics）标准。

汽车多媒体网络和协议属于D类总线系统，分为三种类型，分别是低速、高速和无线，对应SAE的分类相应为IDB-C（Intelligent Data BUS-CAN）、IDB-M（Multimedia）和IDB-Wireless，其传输速率在250~100Mbit/s之间。

●信号电压

高电压:6-12V，低电压：0-2V,2-6V之间属于禁止范围，只用于识别故障

计算机内部总线分类？

地址总线、数据总线和控制总线

●数据传输方式？

数据传输方式分为并行传输和串行传输

●串行传输的优点是降低了布线成本，缺点是延长了数据传输的时

间

●满足一下某个或多个条件时大多使用串行传输方式：

1.传输距离较长

2.出于大量节约电线的考虑