常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(VAN、LAN)-文檔資料

1、1常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沈鴻星沈鴻星Shen Hongxing襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院Xiangyang Vocational and Technical College2014.92014.92常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2 典型車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成？典型車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成？ 復(fù)習(xí)測試復(fù)習(xí)測試 3常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3CAN總線總線1VAN系統(tǒng)系統(tǒng)3LIN總線總線 2學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 內(nèi)內(nèi) 容容LAN系統(tǒng)系統(tǒng)4車載藍(lán)牙系統(tǒng)車載藍(lán)牙系統(tǒng)6MOST總線總線54常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議的OSI模型分層 2.3 VAN系統(tǒng)系統(tǒng)VAN（Vehicle Area N

2、etwork，車輛局域網(wǎng)車輛局域網(wǎng)），是由標(biāo)），是由標(biāo)致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開發(fā)研制的，它主要應(yīng)用于致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開發(fā)研制的，它主要應(yīng)用于車身電器設(shè)備的控制。車身電器設(shè)備的控制。VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議是一種只數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議是一種只需要中等通信速率的通信協(xié)議，適用于車身功能和車輛需要中等通信速率的通信協(xié)議，適用于車身功能和車輛舒適性功能的管理舒適性功能的管理5常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)5VANVAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 2.3.2 VAN的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)1典型的典型的VAN結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議的研發(fā)是出于連接各個數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議的研發(fā)是出于連接

3、各個復(fù)雜通信系統(tǒng)的目的，同時也是為了使簡單元件和復(fù)雜通信系統(tǒng)的目的，同時也是為了使簡單元件和支線連接成總線，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓?jié)奏。支線連接成總線，以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓?jié)奏。6常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)6VANVAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)總線系統(tǒng)拓?fù)?2拓?fù)渫負(fù)?拓?fù)湟簿褪峭負(fù)湟簿褪荲AN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)協(xié)議所允許的各個電腦之間的排列協(xié)議所允許的各個電腦之間的排列方式。方式。 7常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)7VANVAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 4節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)一個一個VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有一個標(biāo)準(zhǔn)接口（接口（VAN標(biāo)準(zhǔn)），以

4、便于與其他標(biāo)準(zhǔn)），以便于與其他VAN數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元之間進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理。線系統(tǒng)電控單元之間進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理。8常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)8 VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu) 5幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu) 一個一個VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由9個域組成。個域組成。9常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)96傳輸模式傳輸模式VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)擁有數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)擁有3種可行的傳輸模式：種可行的傳輸模式： 定時傳輸模式、事件傳輸模式、混合模式。定時傳輸模式、事件傳輸模式、混合模式。 7進(jìn)入傳輸介質(zhì)進(jìn)入傳輸介質(zhì)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元進(jìn)入傳輸介質(zhì)依靠數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元進(jìn)入傳輸介質(zhì)依靠隨機(jī)方式和異

5、步方式隨機(jī)方式和異步方式。 10常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)108服務(wù)服務(wù)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)電控單元擁有4項(xiàng)通信服務(wù)：項(xiàng)通信服務(wù)： 用用發(fā)散模式發(fā)散模式寫入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)寫入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)往多個數(shù)據(jù)使用者），不在幀內(nèi)簽收回復(fù)。往多個數(shù)據(jù)使用者），不在幀內(nèi)簽收回復(fù)。 用用點(diǎn)對點(diǎn)模式點(diǎn)對點(diǎn)模式寫入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)制造者寫入數(shù)據(jù)（將數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)往一個確切的數(shù)據(jù)使用者），在幀內(nèi)采用簽收回復(fù)。發(fā)往一個確切的數(shù)據(jù)使用者），在幀內(nèi)采用簽收回復(fù)。 數(shù)據(jù)請求數(shù)據(jù)請求（一個數(shù)據(jù)使用者向一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)出（一個數(shù)據(jù)使用者向一個數(shù)據(jù)制造者發(fā)出

6、數(shù)據(jù)請求）。數(shù)據(jù)請求）。 幀中的回應(yīng)幀中的回應(yīng)（在同一幀中對一個請求的回應(yīng)）或者（在同一幀中對一個請求的回應(yīng)）或者是滯后回應(yīng)（如果數(shù)據(jù)制造者沒有在提出請求時馬上是滯后回應(yīng)（如果數(shù)據(jù)制造者沒有在提出請求時馬上回應(yīng)）回應(yīng)）11常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)119VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)簽收回復(fù)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)簽收回復(fù)VAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的簽收回復(fù)是由數(shù)據(jù)發(fā)送者激活和數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的簽收回復(fù)是由數(shù)據(jù)發(fā)送者激活和實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。如果最后一個請求與一個確切的電控單元相連接如果最后一個請求與一個確切的電控單元相連接（“點(diǎn)對點(diǎn)點(diǎn)對點(diǎn)”模式），它將激活簽收回復(fù)命令。在這模式），它將激活簽收回復(fù)命令。在這種情況下，單一電控

7、單元將會檢測幀的格式是否正確，種情況下，單一電控單元將會檢測幀的格式是否正確，以及回應(yīng)一個發(fā)給它的信息（識別域?qū)⑦M(jìn)行核實(shí)），以及回應(yīng)一個發(fā)給它的信息（識別域?qū)⑦M(jìn)行核實(shí)），以產(chǎn)生一個對這個幀的回復(fù)；沒有涉及此交換的其他以產(chǎn)生一個對這個幀的回復(fù)；沒有涉及此交換的其他電控單元則不應(yīng)該產(chǎn)生回復(fù)。電控單元則不應(yīng)該產(chǎn)生回復(fù)。相反的，如果這最后一個請求與幾個電控單元或網(wǎng)絡(luò)相反的，如果這最后一個請求與幾個電控單元或網(wǎng)絡(luò)中的電控單元整體相連接，它將取消回復(fù)命令中的電控單元整體相連接，它將取消回復(fù)命令12常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)12VANVAN互補(bǔ)數(shù)據(jù)對干擾的消除互補(bǔ)數(shù)據(jù)對干擾的消除 2.3.3 VAN的

8、物理層的物理層1互補(bǔ)數(shù)據(jù)對互補(bǔ)數(shù)據(jù)對VAN的物理層由的物理層由互補(bǔ)數(shù)據(jù)對互補(bǔ)數(shù)據(jù)對組成（通信介質(zhì)是銅組成（通信介質(zhì)是銅線），其兩條線分別叫做線），其兩條線分別叫做DATAA和和DATAB。在。在DATA線和線和DATA B線上同時傳送信息，線上同時傳送信息，DATA上上傳送的信息和傳送的信息和DATA B上傳送的信息正好是相反的上傳送的信息正好是相反的互補(bǔ)數(shù)據(jù)對?；パa(bǔ)數(shù)據(jù)對。13常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)13VANVAN互補(bǔ)數(shù)據(jù)對的信號形式互補(bǔ)數(shù)據(jù)對的信號形式 2電壓水平電壓水平VAN互補(bǔ)數(shù)據(jù)對的電壓水平是統(tǒng)一的?；パa(bǔ)數(shù)據(jù)對的電壓水平是統(tǒng)一的。14常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)143診

9、斷診斷VAN的物理層具備容錯能力，它有的物理層具備容錯能力，它有3個比較器，用它們來個比較器，用它們來將將DATA和和DATA B的電壓與參照電壓進(jìn)行比較，以確定的電壓與參照電壓進(jìn)行比較，以確定是否存在故障。是否存在故障。4休眠休眠/喚醒喚醒VAN的物理層有管理的物理層有管理VAN數(shù)據(jù)總線的休眠數(shù)據(jù)總線的休眠/喚醒機(jī)制。為喚醒機(jī)制。為實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制，實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制，VAN數(shù)據(jù)總線的線路接口提供數(shù)據(jù)總線的線路接口提供3個主要接個主要接頭，以便完成以下功能：頭，以便完成以下功能： 主導(dǎo)由乘車者操作引起的網(wǎng)絡(luò)喚醒（如車輛解鎖）；主導(dǎo)由乘車者操作引起的網(wǎng)絡(luò)喚醒（如車輛解鎖）； 檢測由另一個電腦造成的網(wǎng)絡(luò)喚

10、醒和允許正常功能運(yùn)檢測由另一個電腦造成的網(wǎng)絡(luò)喚醒和允許正常功能運(yùn)行；行； 車輛從休眠狀態(tài)解除情況下，再次轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)車輛從休眠狀態(tài)解除情況下，再次轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)15常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)152.4 LAN系統(tǒng)系統(tǒng)2.4.1 LAN的特點(diǎn)的特點(diǎn) LAN（In-Vehicle Local Area Network，車載區(qū)域車載區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）的產(chǎn)生與）的產(chǎn)生與CAN相似，主要是為了方便車相似，主要是為了方便車載各電控單元間進(jìn)行的各種數(shù)據(jù)交換，以達(dá)到對汽載各電控單元間進(jìn)行的各種數(shù)據(jù)交換，以達(dá)到對汽車性能的精確、高速控制和減少配線的目的。車性能的精確、高速控制和減少配線的目的。 LAN主

11、要取決于主要取決于3個因素：個因素：傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和介傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問控制協(xié)議（質(zhì)訪問控制協(xié)議（MAC），），其中傳輸介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)其中傳輸介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是主要的技術(shù)選擇，它們在很大程度上決定了可構(gòu)是主要的技術(shù)選擇，它們在很大程度上決定了可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、通信速度、效率以及網(wǎng)絡(luò)提供以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型、通信速度、效率以及網(wǎng)絡(luò)提供的應(yīng)用種類的應(yīng)用種類16常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)161LAN的傳輸介質(zhì)的傳輸介質(zhì)最常見的最常見的LAN的類型是采用同軸電纜的總線型的類型是采用同軸電纜的總線型/樹形樹形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然也可以選擇采用雙絞線、同軸電纜甚至，當(dāng)然也可以選擇采用雙絞線、同軸電

12、纜甚至光纖的環(huán)形網(wǎng)。光纖的環(huán)形網(wǎng)。LAN的傳輸速率為的傳輸速率為1Mbit/s20Mbit/s，足以滿足大部分的應(yīng)用要求，并且允許，足以滿足大部分的應(yīng)用要求，并且允許相當(dāng)多的設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)。相當(dāng)多的設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)。 2LAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) LAN常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有3種：種：星形、環(huán)形、總線型星形、環(huán)形、總線型/樹形樹形17常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)17星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 18常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)18環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 19常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)193介質(zhì)訪問控制協(xié)議介質(zhì)訪問控制協(xié)議 L

13、AN的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)由美國電氣和電子工程師協(xié)會（由美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）于于1980年年2月成立的專門研究局域網(wǎng)技術(shù)并制定相應(yīng)標(biāo)月成立的專門研究局域網(wǎng)技術(shù)并制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的一個委員會（準(zhǔn)的一個委員會（IEEE802委員會）制定，其標(biāo)準(zhǔn)稱為委員會）制定，其標(biāo)準(zhǔn)稱為1EEE802標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)的目的是使某一區(qū)域內(nèi)大量的數(shù)據(jù)處理、通信設(shè)局域網(wǎng)的目的是使某一區(qū)域內(nèi)大量的數(shù)據(jù)處理、通信設(shè)備相互連接，局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并未采用物理上完全連備相互連接，局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并未采用物理上完全連接的方式，而是通過共享傳輸介質(zhì)（環(huán)形、總線型接的方式，而是通過共享傳輸介質(zhì)（環(huán)形、總線型/樹樹形）或轉(zhuǎn)換開關(guān)（星形

14、）實(shí)現(xiàn)的。對于共享傳輸介質(zhì)的形）或轉(zhuǎn)換開關(guān)（星形）實(shí)現(xiàn)的。對于共享傳輸介質(zhì)的方案，需要一套分布邏輯以控制各連網(wǎng)設(shè)備對傳輸介質(zhì)方案，需要一套分布邏輯以控制各連網(wǎng)設(shè)備對傳輸介質(zhì)的訪問，這就是介質(zhì)訪問控制（的訪問，這就是介質(zhì)訪問控制（Medium Access Control，MAC）。當(dāng)傳輸介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選定后，局）。當(dāng)傳輸介質(zhì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選定后，局域網(wǎng)的性能就主要取決于域網(wǎng)的性能就主要取決于MAC。 20常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)202.4.2 LAN的應(yīng)用的應(yīng)用 如豐田公司在汽車上配置了由如豐田公司在汽車上配置了由5個個ECU組成的組成的LAN系統(tǒng)，在系統(tǒng)，在LAN系統(tǒng)中采用了通信和驅(qū)動器

15、系統(tǒng)中采用了通信和驅(qū)動器/接收器接收器IC，并用一根帶屏蔽的雙絞線電纜作為通信總線，并用一根帶屏蔽的雙絞線電纜作為通信總線，通信總線在車內(nèi)布成環(huán)形，將通信總線在車內(nèi)布成環(huán)形，將5個個ECU當(dāng)作節(jié)點(diǎn)與當(dāng)作節(jié)點(diǎn)與其相連接其相連接21常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)21小小 結(jié)結(jié)1. 1. VANVAN（Vehicle Area NetworkVehicle Area Network， ），），是由標(biāo)致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開發(fā)研制的，是由標(biāo)致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開發(fā)研制的，它主要應(yīng)用于車身電器設(shè)備的控制。它主要應(yīng)用于車身電器設(shè)備的控制。 22常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)22小小 結(jié)結(jié)1. 1

16、. VANVAN（Vehicle Area NetworkVehicle Area Network，車輛局域車輛局域網(wǎng)網(wǎng)），是由標(biāo)致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開），是由標(biāo)致、雪鐵龍、雷諾公司聯(lián)合開發(fā)研制的，它主要應(yīng)用于車身電器設(shè)備的控發(fā)研制的，它主要應(yīng)用于車身電器設(shè)備的控制。制。 23常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)23小小 結(jié)結(jié)1.1.一個一個VANVAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由 個域組成。個域組成。24常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)24小小 結(jié)結(jié)1.1.一個一個VANVAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的幀由 9 9 個域組成。個域組成。25常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)25小小 結(jié)結(jié)1. VAN1. VAN的物理層由的物理層由 組成（通信介質(zhì)是組成（通信介質(zhì)是銅線），其兩條線分別叫做銅線），其兩條線分別叫做DATAADATAA和和DATABDATAB。26常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)26小小 結(jié)結(jié)1. VAN1. VAN的物理層由的物理層由互補(bǔ)數(shù)據(jù)對互補(bǔ)數(shù)據(jù)對組成（通信介質(zhì)是組成（通信介質(zhì)是銅線），其兩條線分別叫做銅線），其兩條線分別叫做DATAADATAA和和DATABDATAB。27常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)27小小 結(jié)結(jié)4. LAN（In-Vehicle Local Area Network， ） 。 28