車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)課件

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程章節(jié)及學(xué)時(shí)分配第一章緒論（張洪坤6學(xué)時(shí)）第二章CAN總線技術(shù)（張洪坤10學(xué)時(shí)）第三章LIN總線技術(shù)（曹曉琳4學(xué)時(shí)）

第四章MOST多媒體網(wǎng)絡(luò)（曹曉琳4學(xué)時(shí)）第五章FlexRay總線技術(shù)（宋大鳳6學(xué)時(shí)）第六章汽車總線網(wǎng)路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用（宋大鳳2學(xué)時(shí)）車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

1.秦貴和，車上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社2003.62.胡思德，汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)詳解機(jī)械工業(yè)出版社2006.63.付百學(xué)，胡勝海，汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社2012.3

參考書車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)吉林大學(xué)第一章緒論第二章CAN總線技術(shù)第三章LIN總線第四章MOST多媒體網(wǎng)絡(luò)第五章FlexRay總線技術(shù)第六章汽車總線網(wǎng)路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)第一章緒論

主要內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)1.2總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與原理1.3汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

汽車上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的必要性車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

汽車上電控裝置的增多，使連接這些裝置的線路越來越復(fù)雜，造成線束龐大，布線困難；線路和接頭的增加成為安全問題的巨大隱患；難于維護(hù)。在這種情況下，減少線束成為一個(gè)必須要解決的問題。因此網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)成為必然的選擇。

汽車上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的必要性車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)在汽車上將越來越多地使用線控技術(shù)（XBW)，線控系統(tǒng)在人機(jī)接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感機(jī)構(gòu)之間以及其他系統(tǒng)之間要進(jìn)行大量信息傳輸，即線控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的，而基于串行通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這種通信功能的最佳結(jié)構(gòu)。

汽車上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的必要性車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)未來汽車上應(yīng)能提供任何辦公室或家庭中的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)，在智能交通系統(tǒng)中，一個(gè)汽車應(yīng)具有接收和提供相關(guān)信息的功能，完成這些功能需要很強(qiáng)的通信能力和數(shù)據(jù)共享能力，因此要用到汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

汽車上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的必要性車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為“以相互共享資源(硬件、軟件和數(shù)據(jù)等方式)和計(jì)算機(jī)間傳輸信息為目的而連接起來、且各自具備獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合”。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)“廣義的”計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

在協(xié)議控制下由兩臺(tái)或兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)、若干臺(tái)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及便于終端和計(jì)算機(jī)之間或者若干臺(tái)計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的通信控制處理機(jī)等所組成的系統(tǒng)之集合。這個(gè)定義表明計(jì)算機(jī)網(wǎng)是在協(xié)議控制下通過通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的連接。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型按跨度分類局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork,

LAN）

局域網(wǎng)是在一個(gè)有限區(qū)域內(nèi)連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是最常見、應(yīng)用最廣的一種網(wǎng)絡(luò)，特點(diǎn)是連接范圍窄、用戶數(shù)少、配置容易、連接速率高。汽車上的網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)局部網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）是在一個(gè)城市，但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。連接距離可以在10-100公里。與LAN相比擴(kuò)展的距離更長(zhǎng)，連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量更多，在地理范圍上可以說是LAN網(wǎng)絡(luò)的延伸。在一個(gè)大型城市或都市地區(qū)，一個(gè)MAN網(wǎng)絡(luò)通常連接著多個(gè)LAN網(wǎng)。如連接政府機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、電信、公司企業(yè)的LAN等。車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork,WAN）：廣域網(wǎng)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，可以覆蓋一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)或橫跨幾個(gè)洲，形成國(guó)際性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)通?？梢岳霉镁W(wǎng)絡(luò)（如公用數(shù)據(jù)網(wǎng)、公用電話網(wǎng)、衛(wèi)星通信等）進(jìn)行組建，將分布在不同國(guó)家和地區(qū)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來，達(dá)到資源共享的目的。廣域網(wǎng)的連線距離極長(zhǎng)，因此信息衰減比較嚴(yán)重，連接速度通常低于局域網(wǎng)或城域網(wǎng)，使用的設(shè)備也相當(dāng)昂貴。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)按用途分類公共網(wǎng)絡(luò)：是向社會(huì)開放的網(wǎng)絡(luò)體系專用網(wǎng)絡(luò)：是由學(xué)校、機(jī)關(guān)、政府部門或公司等組建，不允許其他部門和單位使用的網(wǎng)絡(luò)。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類

星型網(wǎng)

在星型拓?fù)錁?gòu)型中，節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)通信線路與中心節(jié)點(diǎn)連接。任何兩節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過中心節(jié)點(diǎn)。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于管理；通信功能簡(jiǎn)單，可以根據(jù)需要由中心處理機(jī)分時(shí)或按優(yōu)先權(quán)排隊(duì)進(jìn)行處理；中心處理機(jī)負(fù)載過重，擴(kuò)充困難；第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)每臺(tái)入網(wǎng)計(jì)算機(jī)均需與中心處理機(jī)有線路直接互連，因此線路利用率低，信道容量浪費(fèi)較大；可靠性對(duì)中心機(jī)敏感，中心節(jié)點(diǎn)的故障可能造成全網(wǎng)癱瘓；由于應(yīng)用汽車網(wǎng)絡(luò)的目的之一就是簡(jiǎn)化線束，所以這種結(jié)構(gòu)不可能成為整車網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，但有可能在一個(gè)部件或總成上使用。車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

總線型網(wǎng)

是從計(jì)算機(jī)的總線訪問控制發(fā)展而來的。采用稱為公共總線的傳輸介質(zhì)，將各計(jì)算機(jī)直接與總線連接，信息沿總線介質(zhì)逐個(gè)節(jié)點(diǎn)廣播傳送。

第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

特點(diǎn)：由一條總線連接入網(wǎng)計(jì)算機(jī)，所以信道利用率較高；網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)受傳輸延時(shí)、驅(qū)動(dòng)能力及訪問機(jī)制的限制；適合于傳輸距離較短、節(jié)點(diǎn)數(shù)不是很多的情況；第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)第一章緒論

由于所有的入網(wǎng)計(jì)算機(jī)共用一條傳輸信道，因此總線型網(wǎng)的一個(gè)特殊問題就是信道的訪問控制權(quán)的分配，并由此產(chǎn)生一系列處理機(jī)制；分時(shí)訪問總線；目前，局域網(wǎng)多采用此種方式,汽車上的網(wǎng)絡(luò)多采用這種結(jié)構(gòu)，尤其是低端網(wǎng)絡(luò)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

環(huán)型網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是指入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)部件連到一個(gè)環(huán)形物理鏈路中。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息就是在這個(gè)環(huán)中傳遞，通常把這類網(wǎng)絡(luò)稱之為"令牌環(huán)網(wǎng)"。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

特點(diǎn)：由于一次通信信息在網(wǎng)中傳輸最大時(shí)間是固定的，因此實(shí)時(shí)性較高；每個(gè)網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)只與其他相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)有物理鏈路直接互連，因此傳輸控制機(jī)制較為簡(jiǎn)單；一個(gè)節(jié)點(diǎn)出故障可能會(huì)終止全網(wǎng)運(yùn)行，因此可靠性較差；第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)由于汽車上線控技術(shù)要求實(shí)時(shí)性好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有一些車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持這種結(jié)構(gòu)。環(huán)型網(wǎng)由于其點(diǎn)一點(diǎn)通信路由的唯一性，因此，不宜在廣域范圍內(nèi)組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它是一種較為實(shí)用的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，尤其是在實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

樹型網(wǎng)

由多個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)稱為多級(jí)星型網(wǎng)絡(luò)，多級(jí)星型網(wǎng)絡(luò)按層次方式排列即形成樹型網(wǎng)絡(luò)。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

特點(diǎn)：樹型結(jié)構(gòu)網(wǎng)是分級(jí)的集中控制式網(wǎng)絡(luò)；與星型網(wǎng)絡(luò)相比，其通信線路總長(zhǎng)度短，成本較低，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充，除葉節(jié)點(diǎn)及其相連的線路外，任一節(jié)點(diǎn)及其相連的線路故障都會(huì)使系統(tǒng)受到影響。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能資源共享

網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)不僅可以使用本機(jī)的資源，還可以使用網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)的資源。資源共享提高了網(wǎng)絡(luò)中軟、硬件的利用率，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的處理能力，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最主要的功能。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)數(shù)據(jù)通信

通過網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)終端、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的高速可靠地傳送數(shù)據(jù)并進(jìn)行信息處理，利用這一特點(diǎn)，可將分散在各個(gè)地區(qū)的單位或部門用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配、控制和管理。這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)均衡負(fù)載互相協(xié)作

當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)過重時(shí)，或該計(jì)算機(jī)正在處理某項(xiàng)工作時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可將新任務(wù)轉(zhuǎn)交給空閑的計(jì)算機(jī)來完成，以均衡各計(jì)算機(jī)的負(fù)載，提高處理問題的實(shí)時(shí)性。通過網(wǎng)絡(luò)可以緩解用戶資源缺乏的矛盾，使各種資源得到合理的調(diào)整。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)分布處理

對(duì)大型綜合性問題，可將問題各部分交給不同的計(jì)算機(jī)分頭處理，即通過網(wǎng)絡(luò)將問題分散到多個(gè)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分布式處理，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的處理能力，增強(qiáng)實(shí)用性，同時(shí)也可使各地的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)資源共同協(xié)作，進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)、研究等。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)提高計(jì)算機(jī)的可靠性

將計(jì)算機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)計(jì)算機(jī)互為后備，這樣網(wǎng)絡(luò)可靠性會(huì)大大增高。當(dāng)某一處計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可由別處的計(jì)算機(jī)代為處理，還可以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上設(shè)置備用設(shè)備作為全網(wǎng)絡(luò)公用后備，這樣，整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就不會(huì)由于某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障而癱瘓，大大提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性和可用性。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一些基本概念節(jié)點(diǎn)：是網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的核心組成部分，包括終端節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)。終端節(jié)點(diǎn)一般是網(wǎng)絡(luò)連接的應(yīng)用系統(tǒng)和設(shè)備，他們利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送或接收信息；中間節(jié)點(diǎn)提供信息的轉(zhuǎn)送服務(wù)、信息流量控制等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Topology)所謂網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的鏈路和節(jié)點(diǎn)在地理上所形成的幾何結(jié)構(gòu)或物理布局。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)報(bào)文(message)

是網(wǎng)絡(luò)中信息交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，即站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。報(bào)文包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息，其長(zhǎng)度可變，報(bào)文傳輸過程中會(huì)不斷的封裝成分組、包、幀來傳輸，封裝的方式就是添加一些信息段。可以將其看成是按照一定格式組織起來的數(shù)據(jù)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)幀（Frame）是獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸單元，是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖钚挝弧?.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)協(xié)議：協(xié)議可定義為在兩實(shí)體間控制信息交換的規(guī)則之集合。即在通信內(nèi)容、怎樣通信以及何時(shí)通信等方面，兩個(gè)實(shí)體要遵從相互可以接受的一組約定和規(guī)則。這些約定和規(guī)則的集合稱為協(xié)議。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)協(xié)議三要素：一個(gè)通信協(xié)議通常對(duì)語法、語義和定時(shí)三個(gè)方面進(jìn)行約定語法：確定通信雙方之間“如何講”，即由邏輯說明構(gòu)成，要對(duì)信息或報(bào)文中各字段格式化，說明報(bào)頭字段、命令和應(yīng)答的結(jié)構(gòu)等；語義：確定通信雙方之間“講什么”，即由過程說明構(gòu)成，要對(duì)發(fā)布請(qǐng)求、執(zhí)行動(dòng)作以及返回應(yīng)答予以解釋，并確定用于協(xié)調(diào)和差錯(cuò)處理的控制信息；定時(shí)規(guī)則：指出事件的順序以及進(jìn)度匹配、排序。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的傳送方式電路交換電路交換就是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在相互通信時(shí)使用一條實(shí)際的物理鏈路，并在通信中自始至終使用該條線路進(jìn)行信息傳輸，且不許他機(jī)共享該線路的信道容量。電路交換事實(shí)上來源于公共電話交換網(wǎng)，由于這種網(wǎng)的實(shí)用性和地域的寬廣性，早期的計(jì)算機(jī)通信幾乎都使用電路交換方式。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

報(bào)文交換當(dāng)發(fā)送方有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，就將數(shù)據(jù)按一定格式構(gòu)成數(shù)據(jù)塊，即報(bào)文，然后發(fā)送出去，相鄰的轉(zhuǎn)接交換機(jī)收到這個(gè)報(bào)文后先存儲(chǔ)這個(gè)報(bào)文，當(dāng)這個(gè)報(bào)文傳輸所需的鏈路空閑時(shí)就將它轉(zhuǎn)發(fā)出去，直到到達(dá)接收端。這也就是存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)方式，與信件的郵遞方式相似。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

分組交換發(fā)送端將所要發(fā)送信息拆成一個(gè)個(gè)分組發(fā)送出去，轉(zhuǎn)接交換機(jī)每次轉(zhuǎn)發(fā)的是一個(gè)分組(而不像報(bào)文交換那樣是一整段有意義的信息)、接收端把接收到的分組再逐段組裝成報(bào)文。這種方式既增加了通信線路利用率，又提高了數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性，但報(bào)文的組裝和拆卸以及各分組在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸都要進(jìn)行附加的管理，這增大了網(wǎng)絡(luò)開銷。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)傳輸速率單位時(shí)間傳輸?shù)男畔⒈砻骶W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣?，一般用單位時(shí)間傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)表示。單位時(shí)間傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)稱為波特率，單位為bps（bitpersecond）。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)網(wǎng)絡(luò)訪問的觸發(fā)方式按照節(jié)點(diǎn)訪問網(wǎng)絡(luò)的觸發(fā)方式，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以分為基于時(shí)間觸發(fā)的通信協(xié)議和基于事件觸發(fā)的通信協(xié)議。在時(shí)間觸發(fā)協(xié)議（TTP，TimeTriggeredProtocol）中，按一定規(guī)則安排每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息的時(shí)刻和信息發(fā)送的延續(xù)時(shí)間。這種方式信息傳送延時(shí)抖動(dòng)小，實(shí)時(shí)性好。特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生的時(shí)間可以預(yù)知。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

在事件觸發(fā)協(xié)議（ETP，EventTriggeredProtocol）中，節(jié)點(diǎn)在需要發(fā)送信息或請(qǐng)求發(fā)送信息時(shí)，才啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)訪問過程，否則處于接收狀態(tài)。在一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送信息時(shí)，可能有信息在占用總線，或者有優(yōu)先級(jí)高的信息要發(fā)送。因此，使用這種方式，節(jié)點(diǎn)從有數(shù)據(jù)要發(fā)送到接收節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)的延時(shí)有很大的不確定性，實(shí)時(shí)性差。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)串行通信串行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線上傳輸?shù)模扔删哂袔孜豢偩€的計(jì)算機(jī)內(nèi)的發(fā)送設(shè)備，將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并--串轉(zhuǎn)換硬件轉(zhuǎn)換成串行方式，再逐位經(jīng)傳輸線到達(dá)接收站的設(shè)備中，并在接收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉(zhuǎn)換成并行方式，以供接收方使用。串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫炔⑿袀鬏斅枚?，但?duì)于覆蓋面極其廣闊的公用電話系統(tǒng)來說具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。車上網(wǎng)絡(luò)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)介質(zhì)訪問控制方式

帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CD）

CSMA/CD是采用爭(zhēng)用技術(shù)的一種介質(zhì)訪問控制方法載波監(jiān)聽（carriersense）:網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)前都要監(jiān)聽總線上有沒有數(shù)據(jù)傳輸。若有數(shù)據(jù)，則不發(fā)送數(shù)據(jù)；若無數(shù)據(jù)傳輸，則立即發(fā)送準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)。

多路訪問（multipleaccess）:網(wǎng)絡(luò)上的所有工作站使用同一條總線收發(fā)數(shù)據(jù)，且發(fā)送數(shù)據(jù)是廣播式的。

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車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

沖突（collision）:

若網(wǎng)上有兩個(gè)或兩個(gè)以上工作站同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，在總線上就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的混合，工作站都辨別不出真正的數(shù)據(jù)是什么。這種情況稱為數(shù)據(jù)沖突。為了減少?zèng)_突發(fā)生，工作站在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中還要不停地檢測(cè)自己發(fā)送的數(shù)據(jù)，有沒有在傳輸過程中與其他工作站的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突，這就是沖突檢測(cè)（collisiondetected）。可將CSMA/CD形象地概括為用先聽后發(fā)/邊聽邊發(fā)的方法來共享傳輸介質(zhì)。CAN總線1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CSMA/CD方式的數(shù)據(jù)接收過程相對(duì)簡(jiǎn)單：網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都監(jiān)聽媒體，如果有信號(hào)傳輸，則收集信息，得到幀；節(jié)點(diǎn)分析和判斷幀中的接收地址；如果接收地址為本節(jié)點(diǎn)地址，復(fù)制接收該幀；否則，丟棄該幀。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)令牌環(huán)（TokenRing）訪問控制

通過在環(huán)型網(wǎng)上傳遞令牌實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的訪問控制。只有當(dāng)某個(gè)站點(diǎn)接收到令牌時(shí)，才能利用環(huán)路發(fā)送或接收信息。當(dāng)環(huán)線上的各站都沒有幀發(fā)送時(shí)，稱為空標(biāo)記。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí)，需等待令牌通過，并將空標(biāo)記換為忙標(biāo)記，緊跟著令牌，用戶站把數(shù)據(jù)幀發(fā)送至環(huán)上。因?yàn)槭敲?biāo)記，所以其他站不能發(fā)送幀，必須等待。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)令牌總線（TokenBus）訪問控制

令牌總線訪問控制是在物理總線上建立一個(gè)邏輯環(huán)，令牌在邏輯環(huán)路中依次傳遞，其操作原理與令牌環(huán)相似。它同時(shí)具有上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，既具有總線網(wǎng)的接入方便和可靠性較高的優(yōu)點(diǎn)，也具有令牌環(huán)網(wǎng)的無沖突和發(fā)送時(shí)延有確定的上限值的優(yōu)點(diǎn)。因此，它是一種簡(jiǎn)單、公平、性能良好的介質(zhì)訪問控制方法。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)網(wǎng)關(guān)又叫協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是連接不同網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的設(shè)備。網(wǎng)關(guān)是一種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，可以支持不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的互連。網(wǎng)關(guān)具有對(duì)不兼容的高層協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換的能力，為了實(shí)現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備之間的通信，網(wǎng)關(guān)需要對(duì)不同的鏈路層、專用會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行翻譯和轉(zhuǎn)換。第一章緒論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)互連(OpenSystemInterconnection，

OSI)基本參考模型

OSI的體系結(jié)構(gòu)具有七個(gè)層次，每個(gè)層次都在完成信息交換的任務(wù)中擔(dān)當(dāng)一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的角色，具有特定的功能。其中，第七層是高層，第一層為最低層。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)局域網(wǎng)的概念是一種在有限區(qū)城內(nèi)提供各類數(shù)據(jù)通信設(shè)備互連的通信網(wǎng)絡(luò)。這里的數(shù)據(jù)通信設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)、終端、外部設(shè)備、傳感器、電話、電視收發(fā)器、基于微處理器的應(yīng)用系統(tǒng)或智能裝置等。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)局域網(wǎng)的特點(diǎn)較小的地域范圍，短距離傳輸；高數(shù)據(jù)傳輸速率，低誤碼率；采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)可被網(wǎng)上所有的節(jié)點(diǎn)接收不考慮路由選擇的問題，甚至可以忽略O(shè)SI網(wǎng)絡(luò)層的存在。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)局域網(wǎng)的功能資源共享：主要包括軟件、硬件和數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)資源的共享。通信交往：數(shù)據(jù)、文件的傳輸；電子郵件；視頻會(huì)議等。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

汽車網(wǎng)絡(luò)分類

SAE的分類

A類網(wǎng)絡(luò)

B類網(wǎng)絡(luò)

C類網(wǎng)絡(luò)第一章緒論

1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

A類網(wǎng)絡(luò)

面向傳感器/執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位速率通常為1-10kbit/s。主要應(yīng)用于電動(dòng)門窗、中控鎖、座椅調(diào)節(jié)、燈光控制等。LINJ1587/J1708/J1922,BEAN第一章緒論

1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

B類網(wǎng)絡(luò)面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)，位速率一般為10-125kbit/s。主要應(yīng)用于電子車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統(tǒng)。如：J1850,LS-CAN

第一章緒論

1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

C類網(wǎng)絡(luò)

面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，最高位速率可達(dá)1Mbit/s，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速的動(dòng)力控制、防滑控制、懸架控制等系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化分布式控制和進(jìn)一步減少車身線束。

如：HS_CAN1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

按領(lǐng)域分類動(dòng)力系統(tǒng)/底盤系統(tǒng)（Powertrain/Chassis）舒適系統(tǒng)/車身（Comfort/Body）信息娛樂系統(tǒng)（Infotainment）診斷（Diagnostics）線控系統(tǒng)（X-by-Wire）1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)具體應(yīng)用于車上的網(wǎng)絡(luò)：局部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（LIN，LocalInterconnectNetwork）1998年由多家汽車生產(chǎn)廠商（Audi,Daimlerchrysler,Volvo,Volkswagen）、元器件生產(chǎn)廠（Motorola）和開發(fā)工具公司聯(lián)合發(fā)起的一個(gè)汽車低端網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，A級(jí)網(wǎng)絡(luò)；TTP/A：應(yīng)用目標(biāo)與LIN基本一致，基于時(shí)間觸發(fā)訪問方式的協(xié)議，A級(jí)網(wǎng)絡(luò)；SAEJ1850：最初由美國(guó)的Ford,GM,Chrysler公司提出，他們當(dāng)中的很多車型采用其作為B級(jí)網(wǎng)絡(luò)使用；1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN協(xié)議：由Bosch公司提出，最早在歐洲汽車上廣泛使用，目前包括美國(guó)、日本的公司也將其作為B級(jí)或C級(jí)網(wǎng)絡(luò)使用TTP/C和FlexRay:是以線控系統(tǒng)為主要應(yīng)用目標(biāo)的C級(jí)汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議MOST和D2B：是由媒體領(lǐng)域引入的標(biāo)準(zhǔn)，由于媒體信息音像傳輸數(shù)據(jù)量大，要求傳輸速率高，一般采用光纖或同軸電纜作為物理層媒介無線局部網(wǎng)絡(luò)：在汽車控制系統(tǒng)和媒體系統(tǒng)應(yīng)用中有一些探索性工作，藍(lán)牙技術(shù)（Bluetooth）,Zigbee。1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

汽車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)混合型網(wǎng)絡(luò)1.2車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)典型的汽車總線網(wǎng)絡(luò)低端控制系統(tǒng)：包括僅需要簡(jiǎn)單串行通信的ECU、智能傳感器、執(zhí)行器等，這是LIN總線最適合的領(lǐng)域。底盤及車身控制系統(tǒng)：包括傳統(tǒng)的車身控制和動(dòng)力傳動(dòng)控制、ABS、自動(dòng)變速箱等。這是CAN的特長(zhǎng)。第一章緒論

1.3汽車總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)高安全線控系統(tǒng)(X-By-Wire)：包括安全性要求很高的剎車和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通訊要求高容錯(cuò)性、高可靠性和高實(shí)時(shí)性。主要協(xié)議有TTCAN、FLexRay、TTP/C等。第一章緒論

1.3汽車總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)信息娛樂系統(tǒng)：要求有高速率和高帶寬，如媒體播放器、導(dǎo)航系統(tǒng)等信息娛樂設(shè)備之間的互連需要更高速通信協(xié)議。目前主流協(xié)議有MOST、D2B和IDB-1394等。第一章緒論

1.3汽車總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)CAN，LIN將繼續(xù)在車身及動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用信息娛樂系統(tǒng)通信總線應(yīng)具有容量大、通信速度高等特點(diǎn)，因此，傳輸介質(zhì)逐漸使用光纖取代以往的銅線，面向信息娛樂系統(tǒng)的MOST和D2B將在此領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.3汽車總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)對(duì)于安全等級(jí)要求更高的系統(tǒng)，如轉(zhuǎn)向控制和制動(dòng)系統(tǒng)及安全氣囊的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的發(fā)展方向是采用線控技術(shù)。FlexRay、Byteflight將會(huì)在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。1.3汽車總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)第一章緒論

車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)吉林大學(xué)第一章概述和基礎(chǔ)知識(shí)第二章CAN總線技術(shù)第三章LIN總線第四章MOST多媒體網(wǎng)絡(luò)第五章FlexRay總線技術(shù)第六章汽車總線網(wǎng)路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)2.1CAN總線概述2.2CAN通信協(xié)議2.3CAN網(wǎng)絡(luò)的基本組成和數(shù)據(jù)傳輸原理2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理2.5CAN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)2.6CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例主要內(nèi)容第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

第二章CAN總線CAN的產(chǎn)生

2.1CAN總線概述

早期的ECU之間的通信車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

為了解決現(xiàn)代汽車中眾多控制器及測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享并盡量避免過多占用有限的車輛空間，在車輛電控系統(tǒng)中引入了CAN總線技術(shù)。2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CAN是由德國(guó)BOSCH公司在二十世紀(jì)八十年代初開發(fā)的、最初用于汽車電子裝置互聯(lián)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。主要用于汽車內(nèi)部大量控制器、測(cè)試儀器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。

2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)基于總線（CAN）的ECU通信第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CAN的應(yīng)用領(lǐng)域車輛系統(tǒng)交通控制系統(tǒng)工業(yè)儀器儀表智能建筑工業(yè)儀器儀表機(jī)器人嵌入式網(wǎng)絡(luò)

第二章CAN總線2.1CAN總線概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CAN的一些基本概念

CAN是一種通過標(biāo)準(zhǔn)集成電路實(shí)現(xiàn)的具有高可靠性的串行通信協(xié)議。它為串行通信提供包括位定時(shí)、幀格式、信息識(shí)別、數(shù)據(jù)傳送、確認(rèn)和錯(cuò)誤檢測(cè)的通信協(xié)議。CAN總線可以用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播幾種方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。第二章CAN總線2.1CAN總線概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN報(bào)文：報(bào)文是CAN控制器和CPU通信的主要手段，總線上的信息以固定格式的報(bào)文發(fā)送，但長(zhǎng)度有限制，當(dāng)總線開放時(shí)，任何節(jié)點(diǎn)均可開始發(fā)送一個(gè)新報(bào)文。一個(gè)報(bào)文的內(nèi)容由其標(biāo)識(shí)符ID命名。ID并不指出報(bào)文的目的地址，但描述數(shù)據(jù)的含義，以便網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)有可能借助報(bào)文濾波決定是否接受該數(shù)據(jù)。第二章CAN總線2.1CAN總線概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)總線數(shù)值表示：總線可以具有兩種互補(bǔ)邏輯數(shù)值之一（0或1）；總線定義了“顯性”和”隱性”兩種狀態(tài)，“顯性”由邏輯“0”電平表示，而“隱性”以邏輯“1”電平表示。在“顯性”和隱性”位同時(shí)發(fā)送期間，采用總線的線“與”操作，總線的最后數(shù)值將是“顯性”。第二章CAN總線2.1CAN總線概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求：通過發(fā)送一個(gè)遠(yuǎn)程幀，需要數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可以請(qǐng)求另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程幀以相同的標(biāo)識(shí)符ID命名。仲裁：當(dāng)總線空閑時(shí)，任何節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送信息，出現(xiàn)總線爭(zhēng)用時(shí)，具有最高優(yōu)先權(quán)的信息獲得總線的使用權(quán)。

第二章CAN總線2.1CAN總線概述車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)仲裁過程：總線訪問沖突運(yùn)用逐位仲裁規(guī)則，借助標(biāo)識(shí)符ID解決。若具有相同ID的一個(gè)數(shù)據(jù)幀和一個(gè)遠(yuǎn)程幀同時(shí)初始化，數(shù)據(jù)幀優(yōu)先于遠(yuǎn)程幀。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽總線狀態(tài)，每一個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)都對(duì)發(fā)送位電平與總線上被監(jiān)視電平進(jìn)行比較。若相同，則該單元可以繼續(xù)發(fā)送。當(dāng)發(fā)送一個(gè)“隱性”電平1，而監(jiān)控視到“顯性”電平0時(shí)，該節(jié)點(diǎn)丟失仲裁，并從下一位開始停止發(fā)送。2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CAN總線的基本工作原理

CAN總線的通信是通過一種類似于“會(huì)議”的機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，但會(huì)議的過程并不是由一方（節(jié)點(diǎn)）主導(dǎo)，而是，每一個(gè)會(huì)議參加人員都可以自由的提出會(huì)議議題（多主通信模式）。2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)會(huì)議CAN總線參會(huì)人員節(jié)點(diǎn)參會(huì)人員身份ID會(huì)議議題幀參會(huì)人員發(fā)言順序裁定仲裁2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CAN的特點(diǎn)多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進(jìn)行總線訪問；無破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的仲裁；基于事件觸發(fā)的發(fā)送方式，有出現(xiàn)長(zhǎng)延時(shí)的可能。借助接收濾波的多幀傳送；2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)短幀結(jié)構(gòu)（每條報(bào)文最多8字節(jié)數(shù)據(jù)）配置靈活性；錯(cuò)誤檢測(cè)和出錯(cuò)標(biāo)注；發(fā)送期間若丟失仲裁或由于出錯(cuò)而遭破壞的幀可自動(dòng)重新發(fā)送；暫時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障節(jié)點(diǎn)的判別以及故障節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)脫離。2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)RNode1Node2RNoden

CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2.1CAN總線概述第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN的分層結(jié)構(gòu)

CAN協(xié)議包括ISO/OSI參考模型中的最低兩層。數(shù)據(jù)鏈路層物理層

2.2CAN通信協(xié)議第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

編碼/解碼CAN協(xié)議中規(guī)定發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)采用位填充技術(shù)，同步沿用位填充產(chǎn)生，即在發(fā)送時(shí)，最多可以有5個(gè)連續(xù)的同極性位，如果要發(fā)送的位流中有5個(gè)以上同極性位時(shí)，每發(fā)送5個(gè)同極性位則填充一個(gè)補(bǔ)位。CAN通過這種編碼規(guī)則檢查錯(cuò)誤，如果在一幀報(bào)文中有6個(gè)相同位，CAN就知道發(fā)生了錯(cuò)誤。CAN物理層功能第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)位填充過程第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN共定義4種主要的幀類型：數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鳌＿h(yuǎn)程幀：節(jié)點(diǎn)發(fā)出遠(yuǎn)程幀，請(qǐng)求發(fā)送具有同一標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀。錯(cuò)誤指示幀：任何單元檢測(cè)到總線錯(cuò)誤就發(fā)出錯(cuò)誤幀。超載幀：超載幀用在相鄰數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀之間提供附加的延時(shí)。

CAN協(xié)議的幀類型及幀格式第二章CAN總線數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀與前一個(gè)幀之間都會(huì)有一個(gè)隔離域，即幀間間隔。數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀可以使用標(biāo)準(zhǔn)幀及擴(kuò)展幀兩種格式。車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN共定義4種主要的幀類型：數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌?。遠(yuǎn)程幀：節(jié)點(diǎn)發(fā)出遠(yuǎn)程幀，請(qǐng)求發(fā)送具有同一標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀。錯(cuò)誤指示幀：任何單元檢測(cè)到總線錯(cuò)誤就發(fā)出錯(cuò)誤幀。超載幀：過載幀用在相鄰數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀之間提供附加的延時(shí)。

CAN協(xié)議的幀類型及幀格式第二章CAN總線數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀與前一個(gè)幀之間都會(huì)有一個(gè)隔離域，即幀間間隔。數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀可以使用標(biāo)準(zhǔn)幀及擴(kuò)展幀兩種格式。車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)遠(yuǎn)程幀車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN總線狀態(tài)CAN總線有“顯性”（DOMINANT）和“隱性”（RECESSIVE）兩個(gè)狀態(tài)，CAN的總線數(shù)值為兩種互補(bǔ)邏輯數(shù)值之一。顯性狀態(tài)用邏輯數(shù)值“0”表示，隱性狀態(tài)用邏輯“1”；當(dāng)總線上的CAN控制器發(fā)送的都是隱性位時(shí)，此時(shí)總線狀態(tài)是隱性（邏輯1）。如果總線上有顯性位出現(xiàn)，隱性位總是讓位于顯性位，即總線上是顯性位狀態(tài)（邏輯0）。第二章CAN總線2.2CAN通信協(xié)議車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)總線上“顯性”電平支配“隱性”電平；邏輯“0”=“顯性”電平；邏輯“1”=“隱性”電平2.2CAN通信協(xié)議第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN總線電平定義

CAN_H和CAN_L表示CAN總線收發(fā)器與總線的兩接口引腳，信號(hào)是以兩線之間的“差分”電壓Vdiff傳送的。在“CAN_H”與“CAN_L”的差值小于0.5V時(shí)，認(rèn)為總線是隱性狀態(tài)；“CAN_H”與“CAN_L”的差值大于0.9V時(shí)，認(rèn)為總線是顯性狀態(tài)。

第二章CAN總線2.2CAN通信協(xié)議車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)第二章CAN總線2.2CAN通信協(xié)議車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

2.3CAN網(wǎng)絡(luò)的基本組成和數(shù)據(jù)傳輸原理車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

CAN控制器CAN收發(fā)器終端匹配電阻數(shù)據(jù)傳輸線CAN的接口電路

CAN網(wǎng)絡(luò)基本組成第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)吉林大學(xué)第二章CAN總線

CAN網(wǎng)絡(luò)基本組成車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)也稱協(xié)議控制器。分獨(dú)立的CAN控制器和集成CAN控制器；

CAN控制器主要實(shí)現(xiàn)了兩部分的功能1：數(shù)據(jù)鏈路層的全部功能；2：物理層的位定時(shí)功能。

CAN控制器第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

功能：提供CAN控制器與物理總線之間的接口，同時(shí)兼具接收和發(fā)送的功能。發(fā)送器：位流電壓信號(hào)接收器：電壓信號(hào)位流常用芯片：TJA1050、PCA82C250和PCA82C251。CAN收發(fā)器第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN收發(fā)器第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)終端電阻防止數(shù)據(jù)在線端被反射，以回聲的形式返回，影響數(shù)據(jù)的傳輸；通常阻值為120歐姆，但也并非固定不變，而是和使用的導(dǎo)線有關(guān)。

CAN的終端電阻第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN接口電路主要包括CAN控制器與微控制器之間（獨(dú)立CAN控制器）、CAN控制器與CAN總線收發(fā)器以及CAN總線收發(fā)器與物理總線之間的接口電路。

CAN的接口電路

CAN-TXD

CAN-RXD第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN總線的仲裁機(jī)制一個(gè)CAN報(bào)文的標(biāo)識(shí)域被用做發(fā)生沖突后控制尋址總線。如果多個(gè)站同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，而其中一個(gè)站發(fā)送一個(gè)“0”位（顯性位），則正在監(jiān)聽總線的站都將讀到“0”，相反，只有當(dāng)所有站都發(fā)送“1”（隱性位）時(shí)，正在監(jiān)聽總線的所有站才能讀到“1”。實(shí)際上，CAN總線就像一個(gè)大的“與門”，每個(gè)站都可以看到門輸出，這一特性被用來解決總線沖突。第二章CAN總線

CAN的數(shù)據(jù)傳輸原理車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)總線空閑時(shí)，任何節(jié)點(diǎn)可以開始發(fā)送報(bào)文；總線上每條報(bào)文都具有唯一的一個(gè)11位或29位標(biāo)識(shí)符；報(bào)文標(biāo)識(shí)符的值越小，報(bào)文具有越高的優(yōu)先權(quán)；多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送時(shí)，總線在“仲裁場(chǎng)”進(jìn)行“逐位仲裁”；傳送高優(yōu)先級(jí)報(bào)文的節(jié)點(diǎn)贏得仲裁，并繼續(xù)傳輸報(bào)文；失去仲裁的節(jié)點(diǎn)在總線空閑時(shí)重新傳送。第二章CAN總線

CAN的數(shù)據(jù)傳輸原理車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)報(bào)告11位標(biāo)識(shí)符1Brake1(制動(dòng)信號(hào)）010011100002Engine1（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）010011100013Gearbox1（變速器輸出軸轉(zhuǎn)速）01111110000第二章CAN總線

CAN的數(shù)據(jù)傳輸原理車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)CAN總線的逐位仲裁過程第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)獨(dú)立CAN控制器——SJA1000是PHILIPS半導(dǎo)體PCA82C200CAN控制器的替代產(chǎn)品，并增加了一種新的工作模式PeliCAN。獨(dú)立的CAN控制器SJA1000總是位于微型控制器和收發(fā)器之間。2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)BasicCAN模式和PCA82C200兼容。BasicCAN模式是上電后默認(rèn)的操作模式，因此用PCA82C200開發(fā)的已有硬件和軟件，可以直接在SJA1000上使用而不用作任何修改。PeliCAN模式是新的操作模式。它能夠處理所有CAN2.0B規(guī)范的幀類型，并提供一些增強(qiáng)功能，使SJA1000能應(yīng)用于更寬的領(lǐng)域。2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)SJA1000的基本特性和PCA82C200獨(dú)立CAN控制器引腳兼容和PCA82C200獨(dú)立CAN控制器電氣兼容擴(kuò)展的接收緩沖器64字節(jié)先進(jìn)先出FIFO同時(shí)支持11位和29位識(shí)別碼位速率可達(dá)1Mbits/s 另外還具備PeliCAN模式的擴(kuò)展功能2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)SJA1000的封裝與管腳定義2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)SJA1000組成及各部分功能CAN核心模塊接口管理邏輯發(fā)送緩沖器/接收緩沖器驗(yàn)收濾波器位流處理器位時(shí)序邏輯錯(cuò)誤管理邏輯

2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)接口管理邏輯（IML）

接口管理邏輯負(fù)責(zé)同外部主控制器的接口。該單元中的每一個(gè)寄存器都可由主控制器通過SJA1000的地址/數(shù)據(jù)總線訪問。2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)發(fā)送緩沖器（TXB）SJA1000的發(fā)送緩沖器存儲(chǔ)要在CAN總線上發(fā)送的數(shù)據(jù)，它能夠存儲(chǔ)一個(gè)完整的信息幀（擴(kuò)展的或標(biāo)準(zhǔn)的），主控制器可直接將標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)送入發(fā)送緩沖區(qū)，然后置位命令寄存器（CMR）中的發(fā)送請(qǐng)求位TR，啟動(dòng)CAN核心模塊讀取發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，按照CAN協(xié)議封裝成完整的CAN信息幀，通過收發(fā)器發(fā)往總線。2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

發(fā)送緩沖器被分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)的第一個(gè)字節(jié)是幀信息字節(jié)（幀信息），它說明了幀格式（SFF或EFF）、遠(yuǎn)程或數(shù)據(jù)幀以及數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)接收緩沖器（RXB，RXFIFO）從CAN總線上收到的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在SJA1000的存儲(chǔ)區(qū)，這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)叫接收緩沖器。它是驗(yàn)收濾波器和CPU之間的接口，用來儲(chǔ)存從CAN總線上接收的信息。接收緩沖器（RXB，13個(gè)字節(jié)）作為接收FIFO（RXFIFO長(zhǎng)64字節(jié)）的一個(gè)窗口可被CPU訪問。2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)2.4CAN主要部件的結(jié)構(gòu)和原理

第二章CAN總線車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(精簡(jiǎn)版)

驗(yàn)收濾