汽车单片机与车载网络-5其他车载网络技术

(1) 监控数据传递和数据传递的的速率，发送信
(2) 该控制单元的软件内已经设定了一个周期，
这个周期用于决定何时将哪些信息发送到LIN数据 总线上多少次。 (3) 该控制单元在LIN数据总线与CAN总线之间 起“翻译”作用，它是LIN总线系统中唯一与CAN 数据总线相连的控制单元。 (4) 通过LIN主控制单元进行LIN系统自诊断。
第六节奥迪A8数据总线网络的控制功能举例
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第一节
汽车车载局域网
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一、 LAN的结构和特点 二、 LAN的类型
三、 LAN的应用
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一、 LAN的结构和特点
1. LAN的构成 2.采用LAN技术的汽车的特点
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5．回应信息内容
对于带有从控制单元回应的信息，LIN从控
制单元会根据识别码给这个回应提供信息，例如 空调控制和显示单元查询鼓风机转速的信息，从 控制单元回应实际转速，如图6-25所示。
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图6-25 实际转速回应
送。
带有主控制单元命令的信息，LIN主控制单元 通过标题内的标志符来要求LIN从控制单元使用包
含在回应内的数据。该回应由LIN主控制单元来发
送。
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图6-23 LIN信号格式
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朱明工作室 信息标题由LIN主控制单元按周期发送。信息标题 zhubob@
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图6-27 无回应的信息标题
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5 防盗功能 LIN的防盗功能见图6-28。
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图6-28 LIN的防盗功能
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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。
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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。
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2．信号(见图6-20)
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隐性电平：如果无信息发送到LIN数据总线上或者
发送到LIN数据总线上的是一个隐性比特，那么数据总
线导线上的的电压就是蓄电池电压。 显性电平：为了将显性比特传到LIN数据总线上，发送 控制单元内的收发报机将数据总线导线接地。 注意：由于控制单元内的收发报机有不同的型号， 因此表现出的显性电平是不一样的。
动力与传动 系统、车身系 统，欧洲汽车 采用 车身系统， 美国汽车采用 主要用于开 关与操作系统， 欧洲汽车采用 车身系统， 美国、日本及 欧洲汽车采用
VAN（汽车局域网） LIN（汽车局域互联 网）
SAEJ1850 D2B/Optical
10.4
音频系统通 5600 授人以鱼不如授人以渔
二、 LAN的类型
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1.丰田汽车采用的两种供多路传输通信需要的集成电路
如果失去了同步性，那么接受到的信息中的某一数位值就会
发生错误，该错误会导致数据传递错误。 4) 识别区
识别区的长度为８位，前６位是回应信息识别码和数据
区的个数，回应数据区的个数在0～8之间；后两位是校验位， 用于检查数据传递是否有错误。当出现识别码传递错误时， 校验位可防止接受错误的信息。
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LIN 从控制单元 例如：鼓风机调节器
无信号/无法 通信
LIN 从控制单元 例如：鼓风机调节器
不可靠信号
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1. LAN的构成
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图5-2 典型的LAN结构 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
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对于主控制单元带有数据请求的信息，根 据识别码的情况，相应的LIN从控制单元会根 据这些数据去执行各种功能，如图6-26所示。
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图6-26 提升转速的执行回应
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6．信息的顺序 zhubob@ LIN主控制单元的软件内已经设定了一个顺序，LIN主控 制单元就按这个顺序将信息标题发送至LIN总线上(若是主信 息，则发送的是回应)。常用的信息会多次传递。LIN主控制 单元的环境条件可能会改变信息的顺序。环境条件举例如下： (1) 点火开关接通/关闭。 (2) 自诊断已激活/未激活。 (3) 停车灯接通/关闭。 为了减少LIN主控制单元部件的种类，主控制单元将全部 装备控制单元的信息标题发送到LIN总线上，如果没有安装专 用设备控制单元，那么在示波器屏幕上会出现没有回应的信 息标题，但这并不影响系统的功能，如图6-27所示。
表5-1
名 车外 网络 称 MOST
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主要车载网络的特点与应用
通信协议名 称 信息系统 通信协议 通信速率 /（Kbit/s） 22500 应 用
无线通信 系统，宝马7 系列轿车、 奔驰E系列 轿车采用
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三、 LAN的应用
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二、 LAN的类型
表5-1
名 车内 网络 称
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主要车载网络的特点与应用
通信协议名称 通信速率 /（Kbit/s） 应 用
CAN（控制器局域 网）
动力与传动、 1000 车身系统控制 用LAN协议 （CAN） 车身系统控 制用LAN协议 车身控制用 LAN协议，液 压控制组件专 用LAN协议 车身系统控 制用LAN协议 信协议 1000 20
1.丰田汽车采用的两种供多路传输通信需要的集成电路 2.丰田汽车公司选用SAE J1850标准的PWM编码作为两种集成电路通信协议的基础 3.丰田汽车按SAE J1850标准设置的两种集成电路的相关规范 4.通信控制IC的结构特点 5.收发器IC的结构特点 6.通信控制与收发器IC的使用情况 7.丰田汽车公司除选用PWM编码协议外又定义了NRZ编码协议
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1. LAN的构成
1 概述
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LIN是Local Interconnect Network的缩写。Local
Interconnect(局域互联)表示所有的控制单元都装在一个 有限的空间内(如车顶)，它也被称为“局域子系统”。
车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通
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图6-21 发送信号的电压范围
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图6-22 接收信号允许的电压范围
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4．信息格式(见图6-23)
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带有从控制单元回应的信息，LIN主控制单元 要求LIN从控制单元发送的信息标题内包含开关状 态或测量值等信息。该回应由LIN从控制单元来发
分为四部分，见图6-24。
图6-24 信息标题的格式
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3) 同步区
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同步区由0101010101二进制位序构成，所有的LIN从控
制单元通过这个二进制位序与LIN主控制单元进行匹配(同步)。 所有的控制单元同步对于保证正确的数据交换是非常必要的。
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图6-18 LIN从控制单元
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4 数据传递
1．传输速率
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数据传递速率为1～20 Kb/s，在LIN控制单元的软 件内已经设定完毕，该速率最大能达到舒适CAN数据传 递速率的1/5，如图6-19所示。
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表6-1 LIN数据总线系统故障列表
故障位置 故障内容 故 障 原 因 在 LIN 主控制单元已规定好的时间间隔内， LIN 从控制单元 数据传递有故障 线断路或短路 LIN 从控制单元供电有故障 LIN 从控制单元或 LIN 主控制单元型号错误 LIN 从控制单元损坏 校验出错，传递的信息不完整 LIN 导线受到电磁干扰 LIN 导线的电容和电阻值改变了(例如插头壳体潮湿或脏污) 软件故障(备件型号错误)
过CAN数据总线实现的，如图6-16所示。
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图6-16 LIN总线网络
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2 LIN主控制单元 LIN主控制单元连接在CAN数据总线上，如图6-17 所示，它执行LIN的主功能。
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朱明工作室 3 LIN从控制单元 zhubob@ 在LIN数据总线系统内，单个的控制单元(如新鲜空气 鼓风机的控制单元)或传感器及执行元件(如水平传感器及防 盗警报蜂鸣器)都可看做LIN从控制单元。传感器内集成有 一个电子装置，该装置对测量值进行分析。测量值是作为 数字信号通过LIN总线传递的。有些传感器和执行元件只使 用LIN主控制单元插口上的一个针脚。 LIN执行元件都是智能型的电子或机电部件，这些部件 通过LIN主控制单元的LIN数字信号接受任务。 LIN主控制单元通过集成的传感器来获知执行元件的实 际状态，然后就可以进行规定状态和实际状态的对比，如 图6-18所示。
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图6-17 LIN主控制单元
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1. LAN的构成
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图5-1 LAN的构成 G/W—网关 ECS—电控单元或电子控制系统
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LIN主控制单元的主要作用如下：
息标题。
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6 自诊断
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对LIN数据总线系统进行自诊断需使用LIN主控制单 元的地址码。自诊断数据经LIN总线由LIN从控制单元传 至LIN主控制单元。在LIN从控制单元上可以完成所有的 自诊断功能。LIN数据总线系统故障列表见表6-1。
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图6-19 数据传递速率
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图6-20 LIN总线上的信号电平
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3．传递安全性 在收发隐性电平和显性电平时，通过预先设定公差值 来保证数据传输的稳定性，如图6-21所示。为了在有干扰 辐射的情况下仍能收到有效的信号，接收信号的允许电压 值要稍高一些，如图6-22所示。
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第五章
其他车载网络技术
主讲：朱明
高级技师、经济师、工程师 高级技能专业教师 汽车维修工高级考评员 授人以鱼不如授人以渔
第五章
其他车载网络技术
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
汽车车载局域网 MOST总线 蓝牙技术 诊断总线 汽车光纤技术
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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。由于LIN主控制单
元对所有信息进行全面监控，因此无法对车外的LIN导 线进行控制。系统要求LIN从控制单元只能回应，这样 就不会通过LIN总线而打开车门了。这种设置就使得在 车外安装LIN从控制单元(如在前保险杠内的车库门开 启控制单元)成为可能。