光學(xué)總線課件

光學(xué)總線

3.1光學(xué)總線的信息傳輸3.1.1光學(xué)傳輸簡(jiǎn)介

1.信號(hào)的光學(xué)傳輸

與傳統(tǒng)的電傳輸信號(hào)不同，光學(xué)傳輸是利用光來(lái)傳輸信號(hào)的，兩者的區(qū)別如圖3-1所示。圖3-1光傳輸與電傳輸?shù)膮^(qū)別圖3-2光信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)纖維（光纜）傳輸2.光學(xué)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)導(dǎo)線少且重量輕；傳輸速度快；不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，同時(shí)對(duì)電磁干擾也不敏感。3.1.2光學(xué)傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)1.光學(xué)傳輸?shù)目刂茊卧?/p>

在光學(xué)總線中，每一個(gè)總線用戶（收音機(jī)、CD唱機(jī)、視頻導(dǎo)航儀等）都有一個(gè)光學(xué)傳輸控制單元，用于實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)制、解調(diào)和控制。

光學(xué)傳輸控制單元由內(nèi)部供電裝置、收發(fā)單元——光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）、光波收發(fā)器、標(biāo)準(zhǔn)微控制器（CPU）、專用部件等組成。圖3-3光學(xué)傳輸控制單元（1）光導(dǎo)插頭

收發(fā)單元——光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）由一個(gè)光電二極管和一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成（圖3-4）。（2）電氣插頭（3）內(nèi)部供電裝置（4）收發(fā)單元——光導(dǎo)發(fā)射器

如圖3-5所示，光學(xué)傳輸中使用的光波波長(zhǎng)為650nm，是可見(jiàn)紅光。圖3-4光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）

圖3-5波長(zhǎng)650nm的可見(jiàn)紅光（5）光波收發(fā)器（6）標(biāo)準(zhǔn)微控制器（7）專用部件2.光敏二極管

光敏二極管是利用光電效應(yīng)原理將光波轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的。如圖3-6所示，光敏二極管內(nèi)有一個(gè)P-N結(jié)，入射光可以照射到這個(gè)P-N結(jié)上。在P型層上有一個(gè)正極觸點(diǎn)（滑環(huán)），N型層與金屬底板（負(fù)極）相連。圖3-6光敏二極管的結(jié)構(gòu)示意圖

如果入射光或紅外線照射到P-N結(jié)上，P-N結(jié)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自由電子和空穴，從而形成穿越P-N結(jié)的電流。照射到光敏二極管上的入射光越強(qiáng)，流過(guò)光敏二極管的電流就越大。這個(gè)現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。圖3-7光電效應(yīng)原理3.光導(dǎo)纖維（1）光導(dǎo)纖維的作用和相關(guān)要求

作為光波的傳輸介質(zhì)，光導(dǎo)纖維（亦稱光纜）的作用是將在某一控制單元發(fā)射器內(nèi)產(chǎn)生的光波傳送到另一控制單元的接收器。（2）光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)

如圖3-9和圖3-10所示，光導(dǎo)纖維由幾層構(gòu)成。纖芯是光導(dǎo)纖維的核心部分，是光波的傳輸介質(zhì)，也可以稱之為光波導(dǎo)線。纖芯一般用有機(jī)玻璃或塑料制成，纖芯內(nèi)的光波根據(jù)全反射原理幾乎無(wú)損失地傳輸。圖3-8光導(dǎo)纖維的作用是傳輸光波圖3-9光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)

圖3-10光導(dǎo)纖維各部分的尺寸（3）光波在光導(dǎo)纖維中的傳輸

在直的光導(dǎo)纖維中，光波是按全反射原理在纖芯表面以Z字形曲線傳輸?shù)?。?）專用插頭

為了能將光導(dǎo)纖維連接到控制單元上，在光學(xué)傳輸系統(tǒng)中使用了一種專用插頭。插座本體上有一個(gè)信號(hào)方向箭頭，表示光波傳輸方向（通向接收器）。圖3-14光學(xué)傳輸系統(tǒng)的專用插頭（5）光纖端面

為了能使光波傳輸過(guò)程中的損失盡可能小，光導(dǎo)纖維的端面應(yīng)光滑、垂直、潔凈（圖3-15）。因此，使用了一種專用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕會(huì)加大光波的傳輸損失（衰減）。圖3-15光導(dǎo)纖維的端面3.2DDB總線3.2.1

DDB總線簡(jiǎn)介1.DDB總線的起源DDB總線（DomesticDigitalBus）是由荷蘭皇家飛利浦電子公司（RoyalDutchPhilipsElectronicsLtd.）于上世紀(jì)90年代初開(kāi)發(fā)的一種光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸總線。1990年，飛利浦公司成功開(kāi)發(fā)了應(yīng)用于聯(lián)網(wǎng)家庭系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線DDB（DigitalDataBus）。此后不久，又將其重新命名為家庭數(shù)字總線(DomesticDigitalBus)。此后，飛利浦公司的DDB總線技術(shù)被英國(guó)C&C電子公司（C&CElectronics）收購(gòu)，并于1992年推向汽車多媒體傳輸市場(chǎng)。2.DDB總線的特點(diǎn)DDB總線是針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)通信的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可集成數(shù)字音頻、視頻和其他高數(shù)據(jù)傳輸速率的同步或異步信號(hào)的傳輸。

早期曾采用所謂的SmartWire（聰明的導(dǎo)線，亦稱靈巧線）非屏蔽雙絞線進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)傳輸，后改為采用單根光導(dǎo)纖維進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)傳輸。3.2.2

DDB總線的應(yīng)用DDB總線得到美洲虎（Jaguar）和梅賽德斯-奔馳公司的支持，在奔馳S系、美洲虎X型、S型及XJ型汽車上均有應(yīng)用。1.奔馳DDB系統(tǒng)的組成圖3-16奔馳車系的DDB系統(tǒng)A—收音機(jī)；B—CD換碟機(jī)；C—音頻系統(tǒng)控制單元（音頻放大器）；D—車載電話；E—車載電話接收控制單元；X11/4—診斷接座；Wakeup—喚醒信號(hào)2.奔馳DDB系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸圖3-17W220的DDB系統(tǒng)工作流程

奔馳W210的多媒體數(shù)據(jù)傳輸順序?yàn)槭找魴C(jī)→CD→音頻放大器→車載電話→導(dǎo)航系統(tǒng)→收音機(jī)；奔馳W202的多媒體數(shù)據(jù)傳輸順序收音機(jī)→CD→車載電話→音頻放大器→收音機(jī)。3.奔馳DDB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

奔馳DDB系統(tǒng)采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)各個(gè)組件通過(guò)光導(dǎo)纖維連接器（圖3-18），借助光導(dǎo)纖維連接成環(huán)狀結(jié)構(gòu)（圖3-19）。圖3-18光導(dǎo)纖維連接器圖3-19環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

除了用于連接控制單元之外，光導(dǎo)纖維連接器還可用于將兩根光導(dǎo)纖維連接在一起（圖3-20）。圖3-20籍由光導(dǎo)纖維連接器連接的光纖4.奔馳DDB系統(tǒng)的工作原理（1）主控制單元COMAND的功能DDB系統(tǒng)采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，亦稱環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。DDB網(wǎng)絡(luò)中主控制單元的作用為：認(rèn)證并存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)配置；為喚醒信號(hào)線提供電源；發(fā)出喚醒信號(hào)；發(fā)出DDB網(wǎng)絡(luò)主令信號(hào)，以啟動(dòng)或關(guān)閉DDB網(wǎng)絡(luò)；檢測(cè)自身和DDB網(wǎng)絡(luò)部件的故障和存儲(chǔ)故障代碼；作為CAN網(wǎng)絡(luò)與DDB網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)；可以從SDS故障診斷儀中對(duì)其執(zhí)行診斷性的喚醒。圖3-21DDB系統(tǒng)環(huán)狀結(jié)構(gòu)（2）電信號(hào)喚醒DDB網(wǎng)絡(luò)組件中的喚醒線電壓總是來(lái)源于DDB網(wǎng)絡(luò)的主控制單元COMAND。COMAND會(huì)發(fā)送一個(gè)喚醒信號(hào)，喚醒信號(hào)通過(guò)喚醒線傳遞給DDB網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)組件，以喚醒各組件。奔馳車系的DDB網(wǎng)絡(luò)喚醒線絕緣皮一般為藍(lán)色。DDB網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)組件都各自引出一條電線（喚醒線），然后用接頭或星形焊接的形式連接到一起。需要喚醒DDB網(wǎng)絡(luò)組件時(shí)，由DDB網(wǎng)絡(luò)主控制單元COMAND發(fā)出電子喚醒脈沖（電信號(hào)），以喚醒各組件。在發(fā)出電子喚醒脈沖的同時(shí)，DDB網(wǎng)絡(luò)主控制單元COMAND還向各個(gè)組件發(fā)送一系列（最多4個(gè)）光波信號(hào)。DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即由休眠模式轉(zhuǎn)為清醒模式（亦稱系統(tǒng)被激活），轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。

因?yàn)楣鈱?dǎo)纖維收發(fā)器在工作時(shí)會(huì)消耗很大的電流.在DDB網(wǎng)絡(luò)不工作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入休眠模式，以減少電能消耗。

電子喚醒順序如圖3-22所示，電子喚醒脈沖（電信號(hào)）波形如圖3-23所示。圖3-22電信號(hào)喚醒（電子喚醒）圖3-23電子喚醒脈沖（電信號(hào)）波形

當(dāng)DDB環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的喚醒導(dǎo)線出現(xiàn)故障（圖3-24）時(shí)，接聽(tīng)或撥打電話時(shí)，DDB網(wǎng)絡(luò)的主控制單元COMAND將無(wú)法喚醒系統(tǒng)組件，DDB環(huán)形網(wǎng)絡(luò)將被迫關(guān)閉，不能正常工作。圖3-24連接車載電話控制單元CTEL1的喚醒線出現(xiàn)斷路故障

此時(shí)，DDB網(wǎng)絡(luò)主控制單元COMAND會(huì)額外再發(fā)送3次喚醒信號(hào)（圖3-25），進(jìn)行再次喚醒。每次發(fā)送喚醒信號(hào)時(shí)，伴隨著再次發(fā)送的喚醒信號(hào)的，還有光波信號(hào)。圖3-25CTEL1喚醒線斷路時(shí)的喚醒波形（1個(gè)首次喚醒信號(hào)，3個(gè)額外喚醒信號(hào)）

由于車載電話控制單元CTEL1無(wú)法被喚醒，因此，DDB網(wǎng)絡(luò)主控制單元COMAND發(fā)出的4個(gè)光波信號(hào)（首次喚醒的光波信號(hào)以及額外發(fā)送的3次喚醒光波信號(hào)）均無(wú)法通過(guò)車載電話控制單元CTEL1在DDB環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行閉環(huán)傳輸。

當(dāng)?shù)?個(gè)喚醒光波信號(hào)發(fā)送完畢之后，圖3-24的DDB系統(tǒng)組件4，亦即聲音識(shí)別控制單元（VR）將向DDB網(wǎng)絡(luò)主控制單元COMAND發(fā)出一個(gè)反饋信號(hào)——DDB系統(tǒng)組件4未能收到來(lái)自DDB系統(tǒng)組件3（車載電話控制單元CTEL1）的信號(hào)，亦即DDB環(huán)形網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)未能建立起來(lái)。于是，DDB環(huán)形網(wǎng)絡(luò)被迫關(guān)閉，不能正常工作。

圖3-24連接車載電話控制單元CTEL1的喚醒線出現(xiàn)斷路故障

圖3-26正常的喚醒波形1—診斷喚醒脈沖（500ms）；2—CD換碟機(jī)喚醒脈沖（700ms）；3—車載電話輔助控制單元CTEL2喚醒脈沖（900ms）；4—聲音識(shí)別控制單元VR喚醒脈沖（1.1s）；5—音頻系統(tǒng)控制單元喚醒脈沖（1.3s）；6—車載電話控制單元CTEL1喚醒脈沖（1.5s）（3）診斷波形

圖3-27不正常的喚醒波形1—診斷喚醒脈沖（500ms）；2—CD換碟機(jī)喚醒脈沖（700ms）；3—車載電話輔助控制單元CTEL2喚醒脈沖（900ms）；4—聲音識(shí)別控制單元VR喚醒脈沖（1.1s）；5—音頻系統(tǒng)控制單元喚醒脈沖（脈沖寬度不確定）；6—車載電話控制單元CTEL1喚醒脈沖（1.5s）

需要注意的是，除了奔馳203/230車型之外，其他所有奔馳車型的喚醒導(dǎo)線都是直接采用焊接方式進(jìn)行連接的，沒(méi)有采用線束插接器進(jìn)行連接。

在奔馳203/230車型中，喚醒導(dǎo)線均采用線束插接器進(jìn)行連接。

在奔馳203車型中，喚醒導(dǎo)線的線束插接器位于右前車門(mén)門(mén)檻裝飾板下面（圖3-29）；而在奔馳230車型中，喚醒導(dǎo)線的線束插接器X30/8則位于駕駛員座椅后邊的地毯下面。圖3-29喚醒導(dǎo)線線束插接器X30/8的安裝位置（奔馳203車型）圖3-28喚醒導(dǎo)線的線束插接器X30/85.奔馳DDB系統(tǒng)的檢測(cè)（1）DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)設(shè)備包括兩套DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀和一些其他專用該工具。DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀可以檢測(cè)DDB網(wǎng)絡(luò)組件的光信號(hào)接收品質(zhì)、輸出品質(zhì)，以及光導(dǎo)纖維的破損、信號(hào)衰減情況。同時(shí)，兼作光波信號(hào)的中繼器。1—檢測(cè)儀電源開(kāi)關(guān)（On/Off）；2—檢測(cè)按鈕（test）；3—檢測(cè)儀電源指示燈（power）；4—信號(hào)電平（level）指示燈；5—診斷插座；6—高信號(hào)電平（highlevel）指示燈；7—檢測(cè)模式選擇開(kāi)關(guān)（prom）圖3-30DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀（2）DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀的使用方法1）DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀通電自檢。圖3-31DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀通電自檢將檢測(cè)儀通電后，即開(kāi)始進(jìn)行自檢。在檢測(cè)儀自檢過(guò)程中，檢測(cè)儀電源（power）指示燈、信號(hào)電平（level）指示燈、高信號(hào)電平（highlevel）指示燈都會(huì)點(diǎn)亮。自檢完畢后，如果檢測(cè)儀電源系統(tǒng)工作正常，則檢測(cè)儀電源（power）指示燈會(huì)保持閃爍（光色為綠色）。需要注意的是，DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)設(shè)備中的兩套DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀都需要進(jìn)行自檢，以確保檢測(cè)儀工作正常。2）檢測(cè)光導(dǎo)纖維的光波信號(hào)傳輸能力。圖3-32檢測(cè)光導(dǎo)纖維的光波信號(hào)傳輸能力

如果被測(cè)光導(dǎo)纖維的光波信號(hào)傳輸能力良好，則#2檢測(cè)儀的信號(hào)電平（level）指示燈將點(diǎn)亮，并呈現(xiàn)穩(wěn)定的綠色。

如果#2檢測(cè)儀的信號(hào)電平（level）指示燈一會(huì)兒呈現(xiàn)紅色，一會(huì)兒呈現(xiàn)綠色，說(shuō)明被測(cè)光導(dǎo)纖維的光波信號(hào)傳輸能力已經(jīng)產(chǎn)生衰減，介于可用與不可用（需更換）之間，即被測(cè)光導(dǎo)纖維的光波信號(hào)傳輸能力處于臨界狀態(tài)。圖3-33被測(cè)光導(dǎo)纖維需要立即更換（信號(hào)電平（level）指示燈呈現(xiàn)穩(wěn)定的紅色）

如果#2檢測(cè)儀的信號(hào)電平（level）指示燈呈現(xiàn)穩(wěn)定的紅色（圖3-33），說(shuō)明被測(cè)光導(dǎo)纖維的光波信號(hào)傳輸能力已經(jīng)大大衰減，無(wú)法勝任光波傳輸工作，即被測(cè)光導(dǎo)纖維需要立即更換。3）DDB網(wǎng)絡(luò)組件替換測(cè)試。圖3-34DDB網(wǎng)絡(luò)組件替換測(cè)試

將可疑的DDB網(wǎng)絡(luò)組件從DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中拆下來(lái)，以DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀替代可疑的DDB網(wǎng)絡(luò)組件，即將DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀作為光波信號(hào)中繼器使用。

啟動(dòng)DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，如果系統(tǒng)恢復(fù)正常，則說(shuō)明被替換的DDB網(wǎng)絡(luò)組件有故障；如果DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍然不能正常工作，則說(shuō)明被替換的DDB網(wǎng)絡(luò)組件沒(méi)有故障。圖3-34DDB網(wǎng)絡(luò)組件替換測(cè)試4）DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)光波信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)。

如圖3-34所示，以DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀替代某一DDB網(wǎng)絡(luò)組件，啟動(dòng)DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，通過(guò)信號(hào)電平（level）指示燈的閃爍情況，對(duì)DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光波信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

信號(hào)電平（level）指示燈呈現(xiàn)綠色閃爍，說(shuō)明光波信號(hào)強(qiáng)度良好；level指示燈呈現(xiàn)紅色閃爍，說(shuō)明光波信號(hào)強(qiáng)度較弱；level指示燈不亮，說(shuō)明DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光波信號(hào)強(qiáng)度過(guò)弱。

如果DDB網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)儀藍(lán)色的高信號(hào)電平（highlevel）指示燈點(diǎn)亮，則說(shuō)明DDB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光波信號(hào)強(qiáng)度過(guò)大，即光波信號(hào)過(guò)強(qiáng)（圖3-35）。圖3-35光波信號(hào)過(guò)強(qiáng)（藍(lán)色的高信號(hào)電平（highlevel）指示燈點(diǎn)亮）3.3MOST總線3.3.1MOST的定義與應(yīng)用1.MOST的定義

MOST是MediaOrientedSystemsTransport的縮寫(xiě)。顧名思義，MOST是一種用于多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。DDB總線采用波長(zhǎng)為650nm的紅光。奔馳車系只是在2003年9月1日之前采用DDB光學(xué)總線，而在2003年9月1日之后，則轉(zhuǎn)為采用傳輸速率更高、數(shù)據(jù)吞吐量更大的、DDB光學(xué)總線的升級(jí)換代技術(shù)——MOST光學(xué)總線。圖3-36MOST系統(tǒng)的標(biāo)志2.MOST的應(yīng)用

MOST系統(tǒng)可連接汽車音響系統(tǒng)、視頻導(dǎo)航系統(tǒng)、車載電視、高保真音頻放大器、車載電話、多碟CD播放器等模塊，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)22.5Mbit/s，而且沒(méi)有電磁干擾。圖3-37AUDIA8汽車的信息及娛樂(lè)（InformationandEntertainment）多媒體系統(tǒng)圖3-38BMW車系F01/F02車型的MOST多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)TOPHIFI—頂級(jí)高保真音響放大器；CIC—車輛信息計(jì)算機(jī)；DVD—DVD換碟機(jī)；KOMBI—組合儀表；RSE—后座區(qū)娛樂(lè)系統(tǒng)；SDARS—衛(wèi)星收音機(jī)調(diào)諧器；TCU—遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)控制單元；ULF-SBX—接口盒；VM—視頻模塊；ZGM—中央網(wǎng)關(guān)模塊3.MOST的傳輸速率圖3-39多媒體的數(shù)據(jù)傳輸速率圖3-40帶有立體聲的數(shù)字式電視系統(tǒng)

車載多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求很高。僅僅是帶有立體聲的數(shù)字式電視系統(tǒng)，就需要約6Mbit/s的傳輸速度。

在車載多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)中，海量的視頻和音頻數(shù)據(jù)是由MOST總線來(lái)傳輸?shù)?，而CAN總線只能用來(lái)傳輸控制信號(hào)（圖3-41）。圖3-41CAN總線在車載數(shù)字電視系統(tǒng)中用來(lái)傳輸控制信號(hào)3.3.2MOST的組成與系統(tǒng)狀態(tài)1.MOST的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)MOST總線系統(tǒng)采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？刂茊卧ㄟ^(guò)光導(dǎo)纖維沿環(huán)形方向?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到下一個(gè)控制單元。這個(gè)過(guò)程一直在持續(xù)進(jìn)行，直至首先發(fā)出數(shù)據(jù)的控制單元又接收到這些數(shù)據(jù)為止?？梢酝ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)總線自診斷接口和診斷CAN總線來(lái)對(duì)MOST系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。圖3-42MOST系統(tǒng)采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1-46BMW車系影音娛樂(lè)系統(tǒng)的MOST總線采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1-47BMWE60車系全車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成在MOST總線中，每個(gè)終端設(shè)備（節(jié)點(diǎn)、控制單元）在一個(gè)具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)光導(dǎo)纖維環(huán)相互連接。圖3-43音頻、視頻數(shù)據(jù)信息在MOST環(huán)形總線上循環(huán)R—接收器；T—發(fā)射器各個(gè)控制單元之間的連接通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)只沿一個(gè)方向傳輸?shù)沫h(huán)形總線實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，一個(gè)控制單元擁有兩根光導(dǎo)纖維，一根光導(dǎo)纖維用于發(fā)射器，一根光導(dǎo)纖維用于接收器。在MOST控制單元中進(jìn)行純粹的光導(dǎo)纖維連接。對(duì)于所有MOST插頭而言，2芯光導(dǎo)纖維插頭（圖3-44）的結(jié)構(gòu)是一樣的。光導(dǎo)纖維線腳Pin1始終用于輸入，光導(dǎo)纖維線腳Pin2始終用于轉(zhuǎn)發(fā)，其上由箭頭符號(hào)。圖3-442芯光導(dǎo)纖維插頭2.MOST系統(tǒng)管理器MOST系統(tǒng)管理器與診斷管理器共同負(fù)責(zé)MOST總線內(nèi)的系統(tǒng)管理。1）控制系統(tǒng)狀態(tài)；2）發(fā)送MOST總線信息；3）管理傳輸容量。系統(tǒng)管理器的作用如下：3.MOST總線系統(tǒng)狀態(tài)（1）休眠模式處于休眠模式時(shí)，MOST總線內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)交換，靜態(tài)電流降至最小值，系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，只能由系統(tǒng)管理器發(fā)出的光波啟動(dòng)脈沖來(lái)激活。圖3-45處于休眠模式下的MOST系統(tǒng)（2）備用模式MOST總線系統(tǒng)處于備用模式時(shí)，無(wú)法為用戶提供任何服務(wù)，但這時(shí)MOST總線系統(tǒng)仍在后臺(tái)運(yùn)行。圖3-46處于備用模式下的MOST總線系統(tǒng)（3）通電工作模式MOST總線系統(tǒng)處于通電工作模式時(shí)，控制單元完全接通，MOST總線上有數(shù)據(jù)交換，用戶可使用影音娛樂(lè)、通信、導(dǎo)航等所有功能。圖3-47處于通電工作模式下的MOST系統(tǒng)3.3.3MOST的數(shù)據(jù)傳輸1.信息幀（1）脈沖頻率

MOST系統(tǒng)管理器以44.1KHz的脈沖頻率向環(huán)形總線上的下一個(gè)控制單元發(fā)送信息幀（Frames)。由于使用了固定的時(shí)間光柵和脈沖頻率，MOST系統(tǒng)允許傳遞同步數(shù)據(jù)。（2）信息幀的結(jié)構(gòu)在MOST系統(tǒng)中，一個(gè)信息幀的大小為64字節(jié)（1個(gè)字節(jié)為8bit，可分成以下幾部分。圖3-48MOST信息幀的結(jié)構(gòu)1）起始區(qū)。2）分界區(qū)。3）數(shù)據(jù)區(qū)。4）校驗(yàn)字節(jié)。

兩個(gè)校驗(yàn)字節(jié)傳送發(fā)射器/接收器地址（標(biāo)識(shí)符）和接收器的控制指令（如放大器音量增大或音量減小）信息。5）狀態(tài)區(qū)。

信息幀的狀態(tài)區(qū)包含用于給接收器發(fā)送信息幀的信息。6）奇偶校驗(yàn)區(qū)。

奇偶校驗(yàn)區(qū)用于最后檢查數(shù)據(jù)的完整性，該區(qū)的內(nèi)容將決定是否需要重復(fù)一次發(fā)送過(guò)程。2.MOST總線的工作過(guò)程（1）系統(tǒng)啟動(dòng)（喚醒）圖3-55

伺服光波的傳輸過(guò)程圖3-56主光波圖3-57喚醒過(guò)程結(jié)束（開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸）（2）同步數(shù)據(jù)的傳輸

在MOST系統(tǒng)中，音頻和視頻信息是作為同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹楸阌诶斫?，下面以AUDIA803年型汽車播放音樂(lè)CD為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖3-58同步數(shù)據(jù)（音頻和視頻信息）的傳輸過(guò)程

同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)管理如圖3-59所示，前部信息控制單元J523用帶有以下校驗(yàn)數(shù)據(jù)的信息組：圖3-59同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)管理（3）異步數(shù)據(jù)的傳輸

在MOST系統(tǒng)中，導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖顯示、導(dǎo)航計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)和E-Mail等圖片、文本信息是作為異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?/p>

異步數(shù)據(jù)源是以不規(guī)則的時(shí)間間隔來(lái)發(fā)送這些數(shù)據(jù)的。為此，每個(gè)數(shù)據(jù)源將其異步數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖寄存器內(nèi)。然后數(shù)據(jù)源開(kāi)始等待，直至接收到帶有接收器地址的信息組。3.3.4MOST的診斷1.診斷管理器

除系統(tǒng)管理器外，MOST總線還有一個(gè)診斷管理器。圖3-61診斷管理器

診斷管理器執(zhí)行環(huán)路斷開(kāi)診斷，并將MOST總線上的控制單元診斷數(shù)據(jù)傳給診斷控制單元。在AudiA803年型汽車上，數(shù)據(jù)總線診斷接口J533就是執(zhí)行自診斷功能的。2.系統(tǒng)故障

如果在MOST總線上發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸中斷，就無(wú)法完成正常的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。由于MOST總線是環(huán)形結(jié)構(gòu)，因此將這種數(shù)據(jù)傳輸中斷稱為環(huán)路斷開(kāi)，亦即總線斷路。

診斷管理器的故障存儲(chǔ)器中存有故障信息——“光纖數(shù)據(jù)總線斷路”。3.環(huán)路斷開(kāi)診斷（1）診斷導(dǎo)線與詢問(wèn)脈沖

為準(zhǔn)確判斷出發(fā)生環(huán)路斷開(kāi)的具體位置，需要使用診斷導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行環(huán)路斷開(kāi)診斷。

診斷導(dǎo)線通過(guò)中央導(dǎo)線連接器與MOST總線上的各個(gè)控制單元相連。圖3-62診斷導(dǎo)線與MOST總線上的各個(gè)控制單元相連（2）應(yīng)答的內(nèi)容

環(huán)路斷開(kāi)診斷開(kāi)始后，MOST總線上的各個(gè)控制單元發(fā)送以下兩種信息：1）控制單元電氣方面是否正?！究刂茊卧姎夤δ苁欠裾＃ㄈ珉娫垂╇娛欠裾＃?）控制單元光學(xué)方面是否正?！究刂茊卧墓怆姸O管是否能夠接收到環(huán)形總線上位于其前面的控制單元發(fā)出的光波信號(hào)。診斷管理器通過(guò)這些信息就可識(shí)別出：1）MOST總線系統(tǒng)是否有電氣故障（供電故障）以及是哪個(gè)控制單元出現(xiàn)了電氣故障；2）MOST總線系統(tǒng)中哪兩個(gè)控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸中斷了，亦即是哪兩個(gè)控制單元之間的光導(dǎo)纖維發(fā)生了斷路。（3）故障的確認(rèn)

可利用備用的控制單元VAS6186來(lái)替換可疑控制單元，然后觀察MOST系統(tǒng)是否恢復(fù)正常。若替換后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，則可確認(rèn)，故障確系可疑控制單元損壞所致。圖3-63用備用的控制單元VAS6186替換可疑控制單元圖3-64備用的控制單元VAS61864.信號(hào)衰減幅度增大的診斷

診斷管理器還有信號(hào)衰減幅度增大的診斷功能，即通過(guò)監(jiān)測(cè)MOST系統(tǒng)傳輸光波功率的降低來(lái)判斷光學(xué)系統(tǒng)在信號(hào)傳輸過(guò)程中是否存在信號(hào)衰減幅度過(guò)大的故障。圖3-65信號(hào)衰減幅度增大的診斷3.4IDB-1394總線

在汽車多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)中，目前廣泛使用的MOST25版本的數(shù)據(jù)傳輸速率為25Mbit/s，升級(jí)之后的MOST50版本數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)50Mbit/s，而最新的MOST150版本數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)150Mbit/s。

隨著技術(shù)的不斷升級(jí)，盡管MOST的數(shù)據(jù)傳輸速率在不斷提升，但對(duì)于汽車多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的、海量的、快速的數(shù)據(jù)傳輸要求來(lái)說(shuō)，MOST仍然感到捉襟見(jiàn)肘、力不從心。

而IDB-1394則以其400Mbit/s，甚至800Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率占盡優(yōu)勢(shì)，加之對(duì)傳統(tǒng)消費(fèi)類電子產(chǎn)品良好的兼容性能，可以預(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，IDB-1394將成為汽車多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)光學(xué)總線的主流產(chǎn)品。3.4.1IDB-1394簡(jiǎn)介1.IDB-1394的功能

智能數(shù)據(jù)傳輸總線IDB-1394（IntelligentDataBUS-1394）是基于IEEE-1394Firewire標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展起來(lái)的高速多媒體數(shù)據(jù)傳輸總線。IDB-1394采用光纖技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，屬于光學(xué)總線的一種。基本版本的IDB-1394總線技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率為400Mbit/s，適用于DVD和CD換碟機(jī)、多功能顯示器、音頻和視頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，特別適合目前高端乘用車的后座娛樂(lè)系統(tǒng)（圖3-66）使用。圖3-66汽車后座娛樂(lè)系統(tǒng)RSE（Rear-seatEntertainment）2.IDB-1394的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)與MOST相較，IDB-1394的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）數(shù)據(jù)傳輸速率更高。目前，成熟、穩(wěn)定的基本版本的IDB-1394總線的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到400Mbit/s，而最新版本的數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)800Mbit/s。2）兼容性更好。IDB-1394是基于IEEE-1394Firewire標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展起來(lái)的，而IEEE-1394Firewire標(biāo)準(zhǔn)早在1995年就已面市，隨即受到了信息娛樂(lè)業(yè)的普遍歡迎。目前，絕大多數(shù)便攜式個(gè)人消費(fèi)類電子產(chǎn)品（如數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼錄像機(jī)、iPhone、iPad等），均采用IEEE-1394Firewire標(biāo)準(zhǔn)。

凡是執(zhí)行IEEE-1394Firewire標(biāo)準(zhǔn)的攜式個(gè)人消費(fèi)類電子產(chǎn)品，IDB-1394均能兼容。這就使得基于IEEE-1394Firewire標(biāo)準(zhǔn)的攜式個(gè)人消費(fèi)類電子產(chǎn)品能夠與汽車車載網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙互聯(lián)并協(xié)同工作。

在IDB-1394標(biāo)準(zhǔn)下，汽車車載網(wǎng)絡(luò)預(yù)留了與基于IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)的消費(fèi)類電子產(chǎn)品便捷接口CCP（ConsumerConveniencePort）。數(shù)碼攝像機(jī)等通用的媒體裝置就可通過(guò)IEEE1394連接器與CCP接口相連，即可利用車載多功能顯示器來(lái)觀看數(shù)碼攝像機(jī)所拍攝的圖像。3）組網(wǎng)更加方便。MOST目前僅支持環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而IDB-1394卻可以滿足包括線形、樹(shù)形、環(huán)形、星形在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得IDB-1394在既有的車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上另行組網(wǎng)時(shí)更加方便。4）結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。對(duì)于目前在高端乘用車上裝備的后座娛樂(lè)系統(tǒng)RSE（Rear-seatEntertainment）而言，采用傳統(tǒng)的布線形式（圖3-67）時(shí)，線束、插接器以及大規(guī)模集成電路LSI（Large-scaleintegration）數(shù)量均很多。而采用IDB-1394布線方式（圖3-68），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則會(huì)更加簡(jiǎn)單。圖3-67傳統(tǒng)布線圖3-68IDB-1394布線方式

鑒于IDB-1394的顯著特點(diǎn)和明顯優(yōu)勢(shì)，GM、TOYOTA等汽車制造商均計(jì)劃推廣基于IDB-1394的、以塑料光纖為傳輸介質(zhì)的新一代光學(xué)總線系統(tǒng)。IDB-1394將對(duì)MOST發(fā)起強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，并將隨著大量IDB產(chǎn)品進(jìn)入汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而成為汽車多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)光學(xué)總線的普遍標(biāo)準(zhǔn)和主流產(chǎn)品。3.4.2IDB-1394的應(yīng)用

在IDB-1394汽車高速多媒體數(shù)據(jù)傳輸總線技術(shù)的應(yīng)用研究領(lǐng)域，日本富士通（Fujitsu）微電子公司一直處于業(yè)界領(lǐng)先地位。富士通公司已有相當(dāng)成熟的IDB-1394控制器芯片和完善的汽車后座高速多媒體數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)解決方案。1.MB88388A以及應(yīng)用2007年，富士通公司推出基于IDB-1394標(biāo)準(zhǔn)的控制器芯片——MB88388A，以支持車載多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。MB88388A是首款使用IDB-1394標(biāo)準(zhǔn)來(lái)支持車輛導(dǎo)航圖像系統(tǒng)的芯片。它采用了富士通獨(dú)特的SmartCODEC多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器。MB88388A控制器芯片編碼譯碼器Codec=編碼器（coder）+譯碼器（decoder）

如圖3-70所示，采用MB88388A的車載多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠傳輸高分辨率的視頻圖像，不會(huì)有明顯的等待時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的后座影音娛樂(lè)享受。

圖3-70采用MB88388A的車載多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2.MB88395以及應(yīng)用2009年，富士通公司又推出了用于高清（HighDefinition，略作HD）視頻傳輸?shù)摹?394Automotive”（IDB-1394）控制器芯片。MB88395基于IDB-1394車載多媒體網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)800

Mbit/s，能夠?qū)崿F(xiàn)高清（1280點(diǎn)×720行）視頻傳輸，還能同時(shí)在汽車上傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)流。例如，從Blu-Ray

DVD（藍(lán)光DVD）傳輸高清視頻、數(shù)字電視、音頻和汽車導(dǎo)航信息等。

采用MB88395的車載多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高清視頻傳輸，畫(huà)面清晰流暢，無(wú)顯著滯后，從而不僅為后座乘客帶來(lái)了豐富的高清體驗(yàn)，還降低了車載多媒體網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)成本達(dá)30%以上，使線束數(shù)量減少了70%，并進(jìn)一步減輕了車身重量。圖3-71MB88395控制器芯片圖3-72采用MB88395的車載多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3.5byteflight總線3.5.1byteflight簡(jiǎn)介1.byteflight的功能與發(fā)展byteflight

系統(tǒng)是由

BMW與

Motorola、Elmos、Infineon合作開(kāi)發(fā)的，主要用于傳輸時(shí)間上要求特別緊迫的安全氣囊系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

byteflight系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbit/s，可以滿足對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求非常高的汽車安全氣囊系統(tǒng)的要求，且可在強(qiáng)電磁干擾條件下可靠地傳輸數(shù)據(jù)。

byteflight在ISIS（智能安全集成系統(tǒng)）和ASE（高級(jí)安全電子設(shè)備）中使用。這兩個(gè)安全系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制安全氣囊、安全帶拉緊裝置和斷開(kāi)安全蓄電池接線柱。2.byteflight總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)BMW車輛使用byteflight將用于控制安全氣囊系統(tǒng)、乘員保護(hù)系統(tǒng)和安全蓄電池接線柱的控制單元聯(lián)網(wǎng)。

數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)是塑料光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維通過(guò)光波脈沖傳輸數(shù)據(jù)。因此，更不易于受到外部干擾。數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbit/s。傳輸介質(zhì)為一根光導(dǎo)纖維，且可朝兩個(gè)方向雙向傳輸數(shù)據(jù)?？刂茊卧詴r(shí)間和事件觸發(fā)方式進(jìn)行通信。既能以同步方式傳輸數(shù)據(jù)，也能以異步方式傳輸數(shù)據(jù)。圖3-77byteflight系統(tǒng)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.5.2byteflight系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸1.byteflight的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

同CAN總線一樣，數(shù)據(jù)也通過(guò)數(shù)據(jù)電碼傳輸，除數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量外數(shù)據(jù)電碼結(jié)構(gòu)完全相同。byteflight

可傳輸最長(zhǎng)為12個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。圖3-78

byteflight數(shù)據(jù)電碼的結(jié)構(gòu)1—起始順序；2—起始位；3—停止位；ID—標(biāo)識(shí)符（決定電碼的優(yōu)先級(jí)和數(shù)據(jù)內(nèi)容）；LEN—長(zhǎng)度（包括數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量）；D0—數(shù)據(jù)字節(jié)0（起始數(shù)據(jù)字節(jié)）；D11—數(shù)據(jù)字節(jié)11（最大的結(jié)束數(shù)據(jù)字節(jié)）；CRCH—高位循環(huán)冗余碼校驗(yàn)；CRCL—低位循環(huán)冗余碼校驗(yàn)

byteflight數(shù)據(jù)電碼分為優(yōu)先級(jí)較高的電碼和優(yōu)先級(jí)較低的電碼兩類。數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)通過(guò)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行識(shí)別。標(biāo)識(shí)符允許范圍位于1至255之間，其中1表示最高優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)較高的信息是碰撞傳感器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級(jí)較低的信息一般是系統(tǒng)狀態(tài)信息和系統(tǒng)故障診斷信息。

圖3-79電碼優(yōu)先級(jí)1—標(biāo)識(shí)符（決定電碼優(yōu)先級(jí)）；2—報(bào)警同步脈沖（報(bào)警狀態(tài)下的同步脈沖）；3—低優(yōu)先級(jí)信息（優(yōu)先級(jí)較低的電碼）；4—正常同步脈沖（正常狀態(tài)下的同步脈沖）；5—高優(yōu)先級(jí)信息（優(yōu)先級(jí)較高的電碼）；t_cyc—循環(huán)時(shí)間（一個(gè)同步脈沖的循環(huán)時(shí)間）2.衛(wèi)星式控制單元

衛(wèi)星式控制單元與主控制單元之間的電碼始終以起始順序?yàn)殚_(kāi)始，接下來(lái)是一個(gè)標(biāo)識(shí)符。數(shù)據(jù)電碼的優(yōu)先級(jí)通過(guò)該標(biāo)識(shí)符確定。系統(tǒng)不斷查詢所有碰撞傳感器信息并將數(shù)據(jù)分配給byteflight系統(tǒng)所有控制單元。

圖3-80各個(gè)衛(wèi)星式控制單元與SIM之間的數(shù)據(jù)流

1~4—安裝于車內(nèi)不同位置的衛(wèi)星式控制單元；5—SIM（安全和信息模塊）

主控制單元（SIM）再將衛(wèi)星式控制單元提供的數(shù)據(jù)電碼向系統(tǒng)內(nèi)的所有衛(wèi)星式控制單元發(fā)布，其過(guò)程如圖3-54所示。衛(wèi)星式控制單元視碰撞的劇烈程度決定由其控制的氣囊是否觸發(fā)以及觸發(fā)強(qiáng)度。1~3—安裝于車內(nèi)不同位置的衛(wèi)星式控制單元；4—控制側(cè)向安全氣簾的衛(wèi)星式控制單元；5—SIM（安全和信息模塊）圖3-81主控制單元發(fā)送至衛(wèi)星式控制單元的數(shù)據(jù)電碼

如圖3-81所示，控制側(cè)向安全氣簾的衛(wèi)星式控制單元已經(jīng)發(fā)出觸發(fā)安全氣簾的指令，且該安全氣簾已經(jīng)觸發(fā)（即引爆器引爆，安全氣簾彭開(kāi)）。3.總線訪問(wèn)程序

byteflight系統(tǒng)根據(jù)規(guī)定的時(shí)間間隔分配來(lái)控制總線訪問(wèn)情況。執(zhí)行這個(gè)控制程序時(shí)，只能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)送特定信息，該信息通過(guò)其標(biāo)識(shí)符進(jìn)行識(shí)別。4.發(fā)送和接收模塊

發(fā)送和接收模塊能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)并通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸。每個(gè)衛(wèi)星式控制單元都有一個(gè)電子光學(xué)發(fā)送和接收模塊（SE）。

這些SE模塊分別通過(guò)光導(dǎo)纖維連接在SIM內(nèi)的智能型星形連接器上。SIM內(nèi)也有用于與各個(gè)衛(wèi)星式控制單元交換數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收模塊SE。圖3-82星形連接器與衛(wèi)星式控制單元通過(guò)SE進(jìn)行數(shù)據(jù)交換5.byteflight主控單元

byteflight主控單元執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)，一是產(chǎn)生同步脈沖（SyncPulse），二是使衛(wèi)星式控制單元進(jìn)入報(bào)警模式。6.同步脈沖SIM內(nèi)的byteflight總線主控單元以250μs為時(shí)間間隔發(fā)送同步脈沖。報(bào)警模式通過(guò)同步脈沖寬度發(fā)送。處于報(bào)警狀態(tài)時(shí)，一個(gè)同步脈沖的持續(xù)時(shí)間約為2μs。同步脈沖時(shí)間通常約為3μs。圖3-83byteflight總線上的信息循環(huán)A—報(bào)警同步脈沖；B—正常同步脈沖；C—同步脈沖；D—電碼；Z1—循環(huán)1；Z2—循環(huán)2；Z3—循環(huán)3；Z4—循環(huán)4

總線主控單元必須根據(jù)所有碰撞傳感器發(fā)送的信息決定是否將衛(wèi)星式控制單元設(shè)為報(bào)警模式。由主控單元設(shè)置報(bào)警模式后，安全系統(tǒng)的所有引爆電路都將設(shè)為準(zhǔn)備觸發(fā)狀態(tài)。

需要觸發(fā)一個(gè)引爆輸出級(jí)時(shí)，必須始終將兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)傳輸?shù)絙yteflight總線上。圖3-84使左前側(cè)安全氣簾引爆電路觸發(fā)的信號(hào)流程

1-報(bào)警模式脈沖；2-高壓側(cè)開(kāi)關(guān)；3-引爆電容器；4-左前側(cè)安全氣簾引爆器；5-低壓側(cè)開(kāi)關(guān)；6-微處理器；7-用于控制左前側(cè)安全氣簾的衛(wèi)星式控制單元3.5.3byteflight總線的應(yīng)用1.寶馬BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)的特點(diǎn)

高級(jí)安全電子系統(tǒng)ASE具有以下優(yōu)點(diǎn)：快速獲取并傳輸數(shù)據(jù)（傳輸速率為10Mbit/s）；準(zhǔn)確識(shí)別碰撞；安全氣囊控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；選擇性觸發(fā)；精確控制智能型安全氣囊；觸發(fā)安全性高；抗電磁干擾能力強(qiáng)；需要時(shí)可斷開(kāi)安全蓄電池接線柱，進(jìn)行蓄電池線路診斷等。

通過(guò)分布于車輛上重要位置的多個(gè)加速傳感器，能夠比多重乘員保護(hù)系統(tǒng)MRS更準(zhǔn)確地識(shí)別出碰撞情況。由車內(nèi)加速傳感器探測(cè)到的車輛減速信息都被傳送至安全和網(wǎng)關(guān)模塊SGM。SGM與所有衛(wèi)星式控制單元交換減速數(shù)據(jù)，據(jù)此描繪出準(zhǔn)確的碰撞情況。然后根據(jù)碰撞情況及時(shí)地、有選擇地觸發(fā)執(zhí)行器。發(fā)生碰撞時(shí)，僅觸發(fā)那些必要的執(zhí)行器（氣囊），以便對(duì)車內(nèi)乘員提供最佳的保護(hù)，并降低維修費(fèi)用。2.寶馬BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)的組成圖3-85ASE高級(jí)安全電子系統(tǒng)的組成圖3-86ASE高級(jí)安全電子系統(tǒng)電路圖3.寶馬BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)的工作原理（1）觸發(fā)規(guī)則1）碰撞嚴(yán)重程度。

通過(guò)大量的碰撞和行駛試驗(yàn)，確定可能的事故類型的BMW觸發(fā)閾值。觸發(fā)閾值取決于碰撞嚴(yán)重程度，碰撞嚴(yán)重程度分為四組——CS0，不必觸發(fā)乘員保護(hù)系統(tǒng)；CS1，輕度碰撞；CS2，中度碰撞；CS3，重度碰撞。2）觸發(fā)閾值。

觸發(fā)閾值的確定主要取決于碰撞嚴(yán)重程度以及對(duì)其他因素的考慮，如撞擊方向、碰撞時(shí)接觸面積和車內(nèi)乘員是否系好安全帶。

由此得出控制各個(gè)乘員保護(hù)系統(tǒng)的不同閾值。由于觸發(fā)閾值的不同，前部安全氣囊第2級(jí)的引爆根據(jù)碰撞的嚴(yán)重程度而變化。

如果安全帶鎖扣識(shí)別錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)由此推斷出乘員未系安全帶。此時(shí)觸發(fā)閾值降低，盡管是識(shí)別錯(cuò)誤，還是會(huì)試圖激活安全帶拉緊裝置。

如果座椅占用識(shí)別出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)將確認(rèn)座椅被占用（即座椅上坐有乘員）。此時(shí)，乘員保護(hù)系統(tǒng)會(huì)被激活（相應(yīng)的安全氣囊會(huì)引爆）。（2）碰撞時(shí)的觸發(fā)1）正面碰撞。發(fā)生正面碰撞時(shí)，可將碰撞嚴(yán)重程度分為輕度至中度碰撞（CS1/CS2）和嚴(yán)重碰撞（CS3）三級(jí)。2）側(cè)面碰撞。發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，碰撞嚴(yán)重程度區(qū)分為輕度和中度碰撞兩種。3）尾部碰撞。從碰撞嚴(yán)重程度CS1（輕度碰撞）起，觸發(fā)主動(dòng)式頭枕和安全帶拉緊裝置。圖3-87車輛發(fā)生正面碰撞時(shí)安全氣囊的觸發(fā)過(guò)程（3）緊急呼叫

如果裝有車載電話，BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)可向客戶提供兩種緊急呼叫功能，即手動(dòng)和自動(dòng)緊急呼叫功能。

關(guān)于碰撞嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)斷開(kāi)安全蓄電池接線柱（并非全車斷電，危險(xiǎn)報(bào)警燈等法定燈具及電話系統(tǒng)依然有電），關(guān)閉電動(dòng)燃油泵，以及進(jìn)行緊急呼叫等內(nèi)容，可參閱下面的參考文獻(xiàn)：[1]凌永成．汽車電氣設(shè)備（第2版）．北京大學(xué)出版社，2010；[2]凌永成．汽車電子控制技術(shù)（第2版）．北京大學(xué)出版社，2011。為節(jié)省篇幅，在此不再贅述。

如果車內(nèi)還裝有導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)出緊急呼叫的同時(shí)還可發(fā)出車輛所在位置的數(shù)據(jù)。3.6光導(dǎo)纖維的使用與維修3.6.1光波傳輸系統(tǒng)的信號(hào)衰減及原因1.光波傳輸系統(tǒng)的信號(hào)衰減

為了表征光波在傳輸過(guò)程中的損失程度，引入了光波信號(hào)衰減這一概念。如果在傳輸過(guò)程中，由于歷經(jīng)多次轉(zhuǎn)發(fā)，光波的功率降低了，就稱之為發(fā)生了光波信號(hào)衰減。

光波信號(hào)的衰減程度用衰減常數(shù)來(lái)表示，其單位為分貝（dB）。衰減常數(shù)的定義為：

如果光波發(fā)射源發(fā)射的光波功率為20W，而光波接收器接收到的光波功率為10W。則在這一轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，光波的衰減常數(shù)為：

也就是說(shuō)，對(duì)于衰減常數(shù)為3dB的光波傳輸系統(tǒng)而言，光波信號(hào)會(huì)衰減一半。

在光學(xué)總線系統(tǒng)中，一般將3dB作為光波傳輸系統(tǒng)衰減常數(shù)的極限值，超出極限值即認(rèn)為光波傳輸系統(tǒng)的信號(hào)衰減幅度過(guò)大，必須予以維修或更換。圖3-88

光波信號(hào)在兩個(gè)控制單元之間傳輸時(shí)的衰減