大眾汽車autouni技術電氣系統(tǒng)elektrik v lawrenz hannibal bus char

車輛總線系統(tǒng)引圖2-4-1：車輛聯(lián)網(wǎng)c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第1頁，共13圖2-4-2所示為當前及未來一些重要的總線系統(tǒng)嵌入式控多CAN-CAN-嵌入式控多CAN-CAN-每個節(jié)點的相對通信成圖2-4-2：車輛總線系統(tǒng)目前ISO開發(fā)的OSI層模型用作數(shù)據(jù)通信的基礎和準標準。因此這里也將簡單介紹。OSI模型共將數(shù)據(jù)通信分為七層。其中可能存在空層，以避免簡單協(xié)議的不必要膨脹。具備實時功能的協(xié)議必須盡可能的小巧、免費，并能根據(jù)ISO/OSI參考模型加以詳細c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第2頁，共13物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層會話層表示層 該原理類似于在口譯員幫助下進行。邏輯上雙方相互交流，但實際上則是通過各自的口譯員c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第3頁，共13 應用層 A類：速率低于20kbit/s，如B類：速率在20kbit/s至100kbit/s之間，如C類：速率在100kbit/s至1mbit/s之間，如LIN(本地互連網(wǎng)絡LIN總線系統(tǒng)是目前常用的總線系統(tǒng)中的一種。其設計用作通用低成本現(xiàn)場總線系統(tǒng)。無論其性能、應用范圍，還是成本都低于CAN。用于在不需要CAN總線的帶寬和性能時實現(xiàn)智能傳感器和執(zhí)行器的低成本通信。LIN是作為一個整體的開發(fā)方案而考慮的。這種規(guī)范不僅局限于傳輸協(xié)議，也規(guī)定了開發(fā)工具的應用范圍和接口1。LIN主要用于車門模塊、座椅調節(jié)、方向盤控制、空調控制或滑動天1規(guī)范包括三部分和作為硬件和應用層之間的接口的“LINAPI”c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第4頁，共13LIN是單主/多從系統(tǒng)。主節(jié)點以外的節(jié)點不必獲知系統(tǒng)配置。因此，無需改變從節(jié)點即可ID8位總體來說，LIN總線系統(tǒng)是一種經(jīng)濟的傳輸系統(tǒng)，尤其非常適合作為子網(wǎng)用于車輛中簡單CAN(控制器區(qū)域網(wǎng)絡這一章簡單介紹博世公司指定的CAN協(xié)議CAN的首次實現(xiàn)是90年代同時，CAN用戶組織CiA（CAN-in-Automation）支持CAN協(xié)議的進一步推廣，尤其是更高的協(xié)議層CAL和基于此的CANopen1。CAN規(guī)范了ISO/OSI參考模型的下兩層，同時實現(xiàn)了最高1Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。低速的傳輸速率為500kbit/s，主要用于驅動領域內的通信。1CAL1CAL（CAN應用層）是第7層，是CAN協(xié)議的擴展。包括應用層和網(wǎng)絡管理的規(guī)范。此外通過或 及亞洲推行的DeviceNet的實施，基于CAN的網(wǎng)絡將得到跨制造商的整合和應用c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第5頁，共1311260...6416ACK27圖2-4-4：2.0A格式的CAN數(shù)據(jù)幀優(yōu)先級的信息贏得無仲裁2。沒有贏得本次仲裁的信息可在下一個周期時再次嘗試獲取總線的機會。物理上，CAN使用NRZ編碼3，且在五個相同的位后通過位填充改變電平以達到同步的目的。一旦錯誤幀這個編碼就可以簡單地加以識別。CAN的錯誤識別包含這樣一種可能：在識別到錯誤時控制單元可以確定是否其本身造12.0A規(guī)定一個11位標識符。2.0B則是一個29位標識符。實際應用中歐洲主要使用11位標識符。但大多數(shù)控制器理解和支持兩種格式。2.0A格式的幀也可以在2.0B網(wǎng)絡中傳輸 為進行仲裁，每個需要發(fā)送信息的節(jié)點都將其標識符寫在總線上，同時實際值。一旦總線上的位和送的位之間存在差異，傳輸中斷。如果節(jié)點發(fā)送一個隱性位（邏輯值為1”，而較高優(yōu)先級的節(jié)點因其標識符較低同時發(fā)送一個顯性位（邏輯值為“”，則會。3對于NRZ編碼（不歸零），電平在整個位時間內為常數(shù)。c&sc&sgroup，LawrenzMarcoHannibal2003節(jié)選–613目前，CAN是主要在汽車工業(yè)廣泛應用的標準協(xié)議。但是其不具備實時功能且數(shù)據(jù)傳輸因此現(xiàn)在開始擴展CAN協(xié)議缺少的特性。以TTCAN的形式CAN通用的仲裁原則分配總線?？紤]到靈活性，多個時間窗分別首先構成一個“基本周在TTCAN中，同步是由一個定期發(fā)送同步信息的時間主控制器 （導向系統(tǒng)傳輸MOSTMOSTCooperation2定義的標準。目標是創(chuàng)建一個低成本點對點網(wǎng)絡，用于車輛上的多數(shù)據(jù)傳輸。MOST提供了一個再多個方面都十分靈活的結構。傳輸率達到24.8Mbps時最多可連接64個即插即用的網(wǎng)絡節(jié)點。這包括第一項限制，即未壓縮晰流的傳輸。但是可1數(shù)目取決于實時性要求和221998c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003 節(jié)選–第7頁，共13 .de為此，根據(jù)準可以使用高達15個未壓縮音頻或MPEG-1通道和一些MPEG-2通另一個特點是靈活的網(wǎng)絡拓撲結構。所有常見的結構，如星形、環(huán)形、雙環(huán)形或樹形，MOT物理層面上，MOT規(guī)范了光纖點對點連接。數(shù)據(jù)傳輸以多要求為準。數(shù)據(jù)源到接收方的方向上的帶寬利用率非常高，而控制信息的反向通道對帶寬的要求則很小。由此分別生多數(shù)同幀和制據(jù)異幀。前（4位邊界（4位同步通時異步傳輸可控制（2字節(jié)幀控制和狀態(tài)（7位校驗（1位圖2-4-5：MOST數(shù)據(jù)傳輸幀要在下一章中介紹的IEEE1394（火線）加入到了車用總線的競爭中。1995年由電氣和電子工程師（IEEE）IEEE1394標準主要以蘋果的開發(fā)為基礎1。1IEEE1394也稱I.LINK（索尼）和火線（蘋果c&sc&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003813 .deIEEE1394支持異步和同步數(shù)據(jù)傳輸。傳輸被稱為傳輸行為，包括、寫入和鎖定三種。接收傳入的數(shù)據(jù)，寫入發(fā)送數(shù)據(jù)到一個。鎖定行為通過向發(fā)送于異步傳輸，100μs用于同步傳輸。異步傳輸是雙向的，使用64位尋址，其中10位為總線ID，6位為節(jié)點ID，還有48位為內存地址。圖2-4-6所示為傳輸目標 節(jié)點的復合名稱。（傳輸行為的：信息發(fā)起者確定的標識符。 Tcode（傳輸行為代碼：確定傳輸行為的類型。 只在母板1類型中使用源 表明數(shù)據(jù)包的發(fā)送者目標偏移 指定地址空間中的目標地址數(shù)據(jù)包的類型數(shù)據(jù)：顯示數(shù)據(jù)長度。標頭 對報文標頭進行CRC校驗1母板是類似計算機主板的電路板，調節(jié)信號流，通過插頭連接IEEE1394設備。這種方法主要用于工c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第9頁，共13可選數(shù)據(jù) 要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可選數(shù)據(jù) 特殊的數(shù)據(jù)格式。 傳輸行為代碼 確定傳輸行為的類型 用戶段標頭 數(shù)據(jù)塊 要轉送的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 6位通道編號。既不能校正字段，也不能重新傳輸。因此，該模式主要用于時序要求嚴格的數(shù)據(jù)，如流和音頻流?？偩€的仲裁以節(jié)點ID為基礎。ID較高的節(jié)點贏得仲裁。但是存在一個“區(qū)間”，期間每個異步傳輸?shù)墓?jié)點都可進行一次總線。物理層面上，IEEE1394以帶附加頻閃信號的NRZ編碼為基礎。每次IEEE1394總線復位1時，系統(tǒng)中現(xiàn)有的網(wǎng)絡拓撲結構，并自動重新建立。同IEEE139463100Mb/s、200Mb/s400Mb/s的傳輸率，3.2Gb/s尚在開發(fā) 不僅在系統(tǒng)重新啟動時，添加或刪除設備時也會觸發(fā)重置c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第10頁，共13因此，IEEE1394最適合多數(shù)據(jù)的傳輸未來的“線控”技術已經(jīng)體現(xiàn)出對于實時容錯高速通信的需求，這是當前任何一款可用的通信協(xié)議都的。FlexRay實際上是ByteflightTTP/C協(xié)議的結合1允許異步和同步運行。借助任意的、部分冗余的結構提高故障安全性。圖2-4-7所示為完全冗余的FlexRay網(wǎng)絡，具有一個作為基礎網(wǎng)絡拓撲結構的總線結構。但是同時也實現(xiàn)了有源圖2-4-7：冗余的FlexRay總線Flexray額定傳輸速率最高為10Mbit/s，網(wǎng)絡配置最高64個節(jié)1由于本文的內容不涉及這兩項協(xié)議，請在網(wǎng)絡上查閱相關信息 c&sgroup，Lawrenz–MarcoHannibal2003年節(jié)選–第11頁，共13IDTDMA方法進行，以全球時基的精確時鐘同步為前提。在靜信息幀見圖2-4-8幀長標周數(shù)41271位960…246字24圖2-4-8：FlexRay信息幀c&sgroup，Lawrenz–Marco