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汽車電氣系統(tǒng)及檢修項目五車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修

任務(wù)1概述一、CAN總線簡介1、發(fā)展背景CAN是Controller

Area

Network(控制器局域網(wǎng))的縮寫,是國際標準化的串行通信協(xié)議。目前,CAN總線是汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用最多、也最為普遍的一種總線技術(shù)。

在汽車產(chǎn)業(yè)中,出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求,各種各樣的電控單元被開發(fā)了出來。1、減少線束的數(shù)量2、大量數(shù)據(jù)3、高速通信線束數(shù)量增加后:銅線增多后,成本及汽車重量增加;點對點布線法不利于故障的查找,維修操作難度高;若對汽車進行功能升級,或是配置拓展,會使原本已經(jīng)雜亂的布線更加復雜。1986年德國電氣商BOSCH公司開發(fā)出面向汽車的CAN通信協(xié)議。此后,CAN通過ISO11898及ISO11519進行了標準化,在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標準協(xié)議。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)VS總線式結(jié)構(gòu)福特Fusion汽車@2013-70個ECU單元

-75個傳感器

-150個執(zhí)行器自動駕駛汽車@2030-Prediction-120個ECU單元

-100個傳感器

-200個執(zhí)行器趨勢2、

車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)類型CANLINMOSTFLEXRAYETHER二、

車載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)線型樹狀星型環(huán)型數(shù)據(jù)總線是指模塊間運行數(shù)據(jù)的通道,模塊可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)總線稱為雙向數(shù)據(jù)總線,即所謂的“信息高速公路”。汽車上的這一“信息高速公路”實際是一條或兩條導線,為了對抗電子干擾,采用了雙絞線

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項目五車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

任務(wù)2CAN總線系統(tǒng)構(gòu)成

一、CAN總線特點:1、無主從之分,任一節(jié)點均可向任何其他節(jié)點發(fā)起通信;2、多個節(jié)點同時發(fā)起通信時,根據(jù)信息優(yōu)先級決定通信次序;3、通信距離最遠可達10KM(速率低于5Kbps),速率可達到1Mbps(通信距離小于40M);4、CAN總線傳輸介質(zhì)可以是雙絞線或同軸電纜。二、CAN系統(tǒng)組成:三、CAN總線結(jié)構(gòu)組成:1、CAN控制器:接收由控制單元中的微電腦傳輸過來的數(shù)據(jù),對其進行處理并傳給CAN收發(fā)器。CAN控制器也接收由CAN收發(fā)器傳來的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行處理,并傳給控制單元中的微電腦處理器。2、CAN收發(fā)器:

安裝在控制器內(nèi)部,同時兼具接收和發(fā)送的功能,將控制器傳來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號并將其送入數(shù)據(jù)傳輸線。

收發(fā)器就是一個發(fā)送-接收放大器,在接收數(shù)據(jù)時,收發(fā)器把CAN構(gòu)件連續(xù)的比特流(亦稱邏輯電平)轉(zhuǎn)換成電壓值(線路傳輸電平);當發(fā)送數(shù)據(jù)時,收發(fā)器把電壓值(線路傳輸電平)轉(zhuǎn)換成連續(xù)的比特流。

收發(fā)器內(nèi)晶體三極管相當于一個開關(guān),其狀態(tài)與總線電平之間的對應(yīng)關(guān)系如下表。接收器的RX-線通過一個放大器直接與CAN總線相連,并總是在監(jiān)聽總線信號。收發(fā)器通過TX-線(發(fā)送導線)或RX-線(接收導線)與CAN構(gòu)件相連。

發(fā)送器的TX-線通過一個開路集電極和總線相連。CANbus的收發(fā)器使用電路控制,使控制單元在某一時間段只能進行發(fā)送或接收一項功能。收發(fā)器A收發(fā)器B收發(fā)器C總線電平1111(5V)1100(0V)1010(0V)1000(0V)0110(0V)0100(0V)0010(0V)0000(0V)

當有多個收發(fā)器與總線導線耦合時,總線的電平狀態(tài)將取決于各個收發(fā)器開關(guān)狀態(tài)的邏輯組合。任何開關(guān)閉合時,總線電壓為0伏。所有開關(guān)斷開時,總線電壓為5伏。邏輯1:斷開;邏輯0:閉合3、數(shù)據(jù)傳輸線雙向數(shù)據(jù)線,雙絞線①終端電阻:在閉環(huán)的高速CAN中,數(shù)據(jù)傳輸終端是兩個阻抗為120Ω的電阻。作用: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。4、終端電阻和負載電阻②負載電阻

在開環(huán)CAN總線中,控制單元內(nèi)部,CAN-H和CAN-L之間安裝了負載電阻。

作用:保證數(shù)據(jù)信號不變形5、數(shù)據(jù)總線診斷接口和網(wǎng)關(guān)

診斷接口內(nèi)用于數(shù)據(jù)總線的網(wǎng)關(guān)將不同總線系統(tǒng)彼此連接在一起,能夠在子系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)不同且軟件受限的情況下進行數(shù)據(jù)交換。由于汽車上的控制器越來越多,設(shè)置一條CAN總線可能會導致負載率過高,而且不同的控制器對于通訊速率的要求不盡相同,因此實際車輛上通常根據(jù)不同的功能部件將CAN總線分成幾類,如動力CAN,身CAN,底盤CAN等,不同的CAN總線通過網(wǎng)關(guān)交互信息。

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任務(wù)3CAN總線數(shù)據(jù)傳輸

根據(jù)發(fā)送裝置向接收裝置傳輸信息時各字節(jié)的傳輸方式不同,數(shù)據(jù)傳輸方式分為并行傳輸和串行傳輸兩種形式。1.并行傳輸

并行傳輸優(yōu)點:

傳輸速度高,傳輸效率高。缺點:

多根通信線,成本高。一、CAN總線數(shù)據(jù)傳輸模式2.串行傳輸:

一個比特接著一個比特在單根通信線上傳輸。串行傳輸

數(shù)據(jù)的傳輸速率(速度)一般使用位傳輸速率(亦稱比特率)表示,其定義為每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)(bit),單位為bit/s。

串行數(shù)據(jù)傳輸既可以采用同步傳輸方式,也可以采用異步傳輸方式。并行通信:數(shù)據(jù)的各位同時在多根數(shù)據(jù)線上發(fā)送或接收。串行通信:數(shù)據(jù)的各位同時在同一根數(shù)據(jù)線上依次逐位發(fā)送或接收??刂茊卧獠總鬏斝畔t大都以串行傳輸方式進行。并行數(shù)據(jù)傳輸方式多在控制單元內(nèi)部線路中使用。并行通信示意圖串行通信示意圖VS二、總線上生成的信號

在計算機和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中有三種重要數(shù)制,即十進制、二進制、十六進制。1、二進制數(shù)據(jù)處理中最常用的數(shù)制之一,在二進制中,基數(shù)為2。只有兩個數(shù)字值:0和1:對于電路而言,或接通或關(guān)閉,或高電壓或低電壓,皆可用二進制符號來表達。即0或1;在通信領(lǐng)域,也把這兩個值稱為邏輯0和邏輯1。每個數(shù)據(jù)信號都由一個二進制符號(位)的排列構(gòu)成。即:將一個十進制數(shù)除以2,得到的商再除以2,依此類推直到商等于1或0時為止,倒取除得的余數(shù),即換算為二進制數(shù)的結(jié)果。例如把52換算成二進制數(shù),計算如圖:十進制如何轉(zhuǎn)換成二進制呢?52除以2得到的余數(shù)依次為:0、0、1、0、1、1。倒序排列后得到52對應(yīng)的二進制數(shù):就是110100。要點:除2取余,倒序排列2、二進制信號(binary)

一個二進制信號只能識別兩種狀態(tài),即0和1,或高和低。如車燈點亮或車燈未亮;繼電器觸電斷開或繼電器觸點閉合;供電或未供電;開關(guān)斷開或閉合;車門打開或車門關(guān)閉,等等。

每個符號、圖片甚至聲音都可由特定順序的二進制字符來表述,如10010110。通過這些二進制編碼,計算機或控制單元可以處理信息或?qū)⑿畔l(fā)送給其它控制單元。

二進制信號1—高;2—低;U—電壓;t—時間“Bi”一詞來源于希臘語,表示“2”。3.信號電壓因此總線導線上會出現(xiàn)兩種狀態(tài):狀態(tài)1:截止狀態(tài),晶體管截止(開關(guān)未接合)無源:總線電平=1,電阻高;狀態(tài)0:接通狀態(tài),晶體管導通(開關(guān)已接合)有源:總線電平=0,電阻低三、比特和字節(jié)

計算機中的所有信息都以位(bit,亦稱比特)為單位進行存儲和處理的。比特是二進制數(shù)字的最小信息單位因此,必須將所有數(shù)據(jù)(字母、數(shù)字、聲音、圖片等)轉(zhuǎn)換成二進制代碼,以便在計算機中進行處理。

注意:換算系數(shù)不是1000,而是1024。比特(bit):最小的信息單位;字節(jié)(Byte):1Byte=8bit;1KB(Kilobyte)

=2?10比特=1024B;1MB(Megabyte1兆字節(jié))==2?20比特=1024K;1GB(Gigabyte1千兆字節(jié))=2?30比特=1024M;1TB(Terabyte1兆兆字節(jié))=2?40比特=1024G四、信號傳輸速度五、CAN總線通信1、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以理解為數(shù)據(jù)在總線上的傳輸“游戲”規(guī)則。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議規(guī)定如何組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信、信息交換、總線信息(幀)、避免和排除沖突以及識別和處理故障。2、通信方式車載網(wǎng)絡(luò)的通信分為主副控單元系統(tǒng)和多主控單元系統(tǒng)。主副控單元系統(tǒng)多主控單元系統(tǒng)六、CAN總線的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)CAN總線所傳遞的每條完整信息由7個區(qū)構(gòu)成,信息最大長度為108bit。CAN總線的信息結(jié)構(gòu)①開始區(qū)。開始區(qū)(長度為1bit)標志數(shù)據(jù)開始,CAN-High導線的電壓大約為5V(具體數(shù)值視系統(tǒng)而定),CAN-Low導線的電壓大約為0V。CAN總線的信息結(jié)構(gòu)②狀態(tài)區(qū)。狀態(tài)區(qū)(長度為11bit)用于確定所傳數(shù)據(jù)的優(yōu)先級。如果在同一時刻有兩個控制單元都想發(fā)送數(shù)據(jù),則優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)先行發(fā)出。③檢驗區(qū)。檢驗區(qū)(長度為6bit)用于顯示數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)數(shù)量,以便讓接收器(接收數(shù)據(jù)的控制單元)檢驗自己接收到的、來自發(fā)送器(發(fā)送數(shù)據(jù)的控制單元)的數(shù)據(jù)是否完整。CAN總線的信息結(jié)構(gòu)④數(shù)據(jù)區(qū)。數(shù)據(jù)區(qū)(長度不確定,視具體情況而定,最大長度為64bit)是信息的實質(zhì)內(nèi)容。⑤安全區(qū)。安全區(qū)(長度為16bit)用于檢驗數(shù)據(jù)在傳輸中是否出現(xiàn)錯誤。CAN總線的信息結(jié)構(gòu)⑥確認區(qū)。確認區(qū)(長度為2bit)是數(shù)據(jù)接收器發(fā)給數(shù)據(jù)發(fā)送器的確認信號,表示接收器已正確、完整地收到了發(fā)送器發(fā)送的數(shù)據(jù)。如果檢測到在數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)錯誤,則接收器會迅速通知發(fā)送器,以便發(fā)送器重新發(fā)送該數(shù)據(jù)。⑦結(jié)束區(qū)。結(jié)束區(qū)(長度為7bit)標志著數(shù)據(jù)的結(jié)束。組成部分名稱位數(shù)功用開始域1標志數(shù)據(jù)開始傳遞狀態(tài)域11用于判斷數(shù)據(jù)中的優(yōu)先權(quán)檢查域6顯示在數(shù)據(jù)中所包含的信息項目數(shù)數(shù)據(jù)域64傳遞到其他控制單元的信息安全域16檢測傳遞數(shù)據(jù)中的錯誤確認域2在確認域中,接收器接收信號并通知發(fā)送器,其所發(fā)信號已被正確接收;如果檢查到錯誤,接收器立刻通知發(fā)送器,發(fā)送器會再發(fā)送一次數(shù)據(jù)結(jié)束域7標志著數(shù)據(jù)報告結(jié)束,這是顯示錯誤并得到重復發(fā)送數(shù)據(jù)的最后可能區(qū)域 CAN數(shù)據(jù)信息各組成部分的功用1.信息格式的轉(zhuǎn)換

比如:發(fā)動機控制單元的傳感器接收到發(fā)動機轉(zhuǎn)速信息(轉(zhuǎn)速值)。該值以固定的周期(循環(huán)往復地)到達微控制器的輸入存儲器內(nèi)。

發(fā)動機轉(zhuǎn)速值按協(xié)議被轉(zhuǎn)換成標準的CAN信息格式。

狀態(tài)區(qū)(標識符)=發(fā)動機_1,數(shù)據(jù)區(qū)(信息內(nèi)容)=發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即發(fā)動機轉(zhuǎn)速為xxxr/min)。當然,CAN總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也可以是其他信息(如節(jié)氣門開度、冷卻液溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩等),具體內(nèi)容取決于系統(tǒng)軟件的設(shè)定。發(fā)動機轉(zhuǎn)速值按協(xié)議被轉(zhuǎn)換成標準的CAN信息格式七、數(shù)據(jù)傳輸過程2.請求發(fā)送信息——總線狀態(tài)查詢

如果發(fā)送郵箱內(nèi)有一個發(fā)動機轉(zhuǎn)速實時值,那么該值會由發(fā)送特征位(舉起的小旗)顯示出來——請求發(fā)送信息。

只有總線處于空閑狀態(tài)時,控制單元才能向總線上發(fā)送信息。CAN構(gòu)件通過RX-線來檢查總線是否有源(是否正在交換其他信息),必要時會等待,直至總線空閑下來為止。

如果在某一時間段內(nèi),總線電平一直為1(總線一直處于無源狀態(tài)),則說明總線處于空閑狀態(tài)。總線狀態(tài)查詢3.發(fā)送信息

如果總線空閑下來,發(fā)動機信息就會被發(fā)送出去。信息發(fā)送過程4.接收過程

連接在CAN總線上的所有控制單元都接收發(fā)動機控制單元發(fā)送的信息,該信息通過RX-線到達CAN構(gòu)件各自的接收區(qū)。接收過程首先檢查信息是否正確(在監(jiān)控層);然后檢查信息是否可用(在接收層)。接收過程1)檢查信息是否正確(在監(jiān)控層)

數(shù)據(jù)傳輸是否正確,可以通過監(jiān)控層內(nèi)的CRC校驗和數(shù)來進行校驗。CRC校驗即為循環(huán)冗余碼校驗(CyclingRedundancyCheck,略作CRC)。

如圖所示,經(jīng)監(jiān)控層監(jiān)控、確認無誤后,已接收到的正確信息會到達相關(guān)CAN構(gòu)件的接收區(qū)。確認信息已經(jīng)妥收

監(jiān)控層對信息進行監(jiān)控2)檢查信息是否可用(在接收層)

如果該信息對本控制單元來說是有用的,則舉起接收旗,予以放行,該信息就會進入相應(yīng)的接收郵箱;如果該信息對本控制單元來說是無用的,則可以拒絕接收。CAN構(gòu)件的接收層判斷該信息是否可用。5.沖突仲裁

如果多個控制單元同時發(fā)送信息,那么數(shù)據(jù)總線上就必然會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。為了避免發(fā)生這種情況,CAN總線具有沖突仲裁機制。

按照信息的重要程度分配優(yōu)先權(quán),確保優(yōu)先權(quán)高的信息能夠優(yōu)先發(fā)送。(1)每個控制單元在發(fā)送信息時通過發(fā)送標識符來標識信息類別,信息優(yōu)先權(quán)包含在標識符中。(2)所有控制單元都通過各自的RX-線來跟蹤總線上的一舉一動并獲知總線狀態(tài)。(3)每個控制單元的發(fā)射器都將TX-線和RX-線的狀態(tài)一位一位地進行比較(它們可以不一致)。避免數(shù)據(jù)沖突的仲裁過程

多個控制器同時發(fā)送數(shù)據(jù)信息優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)報告狀態(tài)域編碼1制動1(Brake1))001101000002發(fā)動機1(Engine1)010100000003變速器1(Gearbox1)10001000000下表列出了3組不同數(shù)據(jù)列的狀態(tài)域,數(shù)據(jù)列的狀態(tài)域是由11位組成的編碼,其編碼(前7位)的組合形式?jīng)Q定了數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)。標識符越小優(yōu)先級越高,標識符為“000000000”的數(shù)據(jù)報文是所有可能出現(xiàn)的報文中優(yōu)先級最高的。由于ABS/EDL控制單元提供的數(shù)據(jù)比自動變速器控制單元提供的數(shù)據(jù)(駕駛舒適)更重要,因此具有優(yōu)先權(quán)。優(yōu)先權(quán)控制單元信息傳遞1ABS/EDL控制單元發(fā)動機制動控制牽引力控制高速2發(fā)動機控制單元發(fā)動機轉(zhuǎn)速節(jié)氣門位置爆振信號3發(fā)動機控制單元冷卻液溫度車速信號4自動變速器控制單元檔位信號齒輪轉(zhuǎn)速發(fā)動機干預

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項目五車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

任務(wù)4CAN總線波形及數(shù)據(jù)保真

一、CAN總線波形CAN總線的靜止狀態(tài)亦稱隱性狀態(tài),靜止狀態(tài)下CAN-High導線和CAN-Low導線的對地電壓稱為靜止電平(亦稱隱性電平),簡稱靜電平。CAN總線上有數(shù)據(jù)傳輸時的總線電平為顯性電平。目前汽車上的車載CAN總線基本都是高速CAN,低速CAN多數(shù)已被淘汰。驅(qū)動CAN導線上的電壓驅(qū)動CAN總線的實測電壓波形1、終端電阻總線兩端都接一個120Ω的電阻(最小118Ω最大130Ω)。防止數(shù)據(jù)在傳輸終端被反射并以回聲的形式返回,影響數(shù)據(jù)正確傳輸。二、數(shù)據(jù)保真終端電阻值正常的CAN總線波形終端電阻值過小的CAN總線波形終端電阻值過大的CAN總線波形終端電阻的如何檢測

如何連接?CAN數(shù)據(jù)總線是一種雙線式數(shù)據(jù)總線,稱為雙絞線。2、雙絞線的信號差動處理1)雙絞線

在大眾車系中,CAN導線的基色為橙色。驅(qū)動總線的CAN-High導線上用黑色作為標志色;舒適總線的CAN-High導線上的標志色為綠色;信息總線的CAN-High導線上的標志色為紫色,而CAN-Low導線的標志色都是棕色。

為易于識別,一般書中CAN導線分別用黃色和綠色來表示,CAN-High導線為黃色,CAN-Low導線為綠色。Can總線的基本色:橙色;識別色:Can-High:驅(qū)動系統(tǒng)(黑色);舒適系統(tǒng)(綠色);信息系統(tǒng)(紫色);識別色:Can-Low總線:棕色;2)信號差動處理控制單元通過收發(fā)器聯(lián)接到驅(qū)動CAN總線上,在收發(fā)器內(nèi)部的接收器一側(cè)設(shè)有差動信號放大器,如圖所示。

差動信號放大器用于處理來自CAN-High導線和CAN-Low導線的信號。驅(qū)動CAN數(shù)據(jù)總線的差動信號放大器差動信號放大器在處理信號時,會用CAN-High導線上作用的電壓減去CAN-Low導線上作用的電壓雙絞線3)干擾信號的差動處理干擾!無處不在!

由于CAN-H和CAN-L是作為雙絞線緊密地絞制在一起的,所以干擾脈沖X總是有規(guī)律地同時作用在兩條線上。差動信號放大器是用CAN-H線上的電壓(3.5V-X)減去CAN-L線上的電壓(1.5V-X),因此經(jīng)過處理后,差動信號中就不再有干擾脈沖了。所以,差分傳輸具有很強的抗干擾能力。干擾信號的差動處理總線信號=(3.5-X)-(1.5-X)=2V

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項目五車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

任務(wù)5CAN總線常見故障及波形

CAN控制器和收發(fā)器很少出現(xiàn)故障。出現(xiàn)故障時,通過信息缺失或通過總線關(guān)閉控制單元表現(xiàn)出來。

車輛機械振動、未正確加裝系統(tǒng)或未按規(guī)定進行車身維修故障時,可能會導致數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的物理層出現(xiàn)故障。例如,可能出現(xiàn)磨穿絕緣層、導線混淆、導線折斷或插頭接觸故障等情況。

控制單元識別到數(shù)據(jù)傳輸故障時,就會存儲一個故障碼。一、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障檢測方式1、利用診斷測試儀檢查2、利用通用測量設(shè)備檢查3、利用示波器檢測信號1、CAN總線單線斷路故障二、CAN總線故障類型a)CAN-H斷路b)CAN-L斷路2、CAN總線單線對正極短路故障

a)CAN-H對電源正短路b)CAN-L對電源正短路3、CAN總線單線對負極短路故障1)CAN-H對負極短路2)CAN-L對負極短路4、CAN總線互短故障5、CAN總線交叉錯接故障

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任務(wù)6LIN子總線

一、

概述LIN是LocalInterconnectNetwork的縮寫,意為局域互聯(lián)網(wǎng)。局域互聯(lián)網(wǎng)LIN的標志LIN總線所控制的控制單元一般都分布在距離較近的空間內(nèi)(如車頂、儀表臺、車門等處),所以LIN也被稱為“局域子系統(tǒng)”。所有控制單元被安裝在一個有限的結(jié)構(gòu)空間(如車頂、駕駛艙)內(nèi)。什么是局域互聯(lián)?1998的十月,在德國BadenBaden召開的汽車電子會議上LIN總線的設(shè)想首次被提出1999LIN聯(lián)盟成立(最初的成員有奧迪,寶馬,克萊斯勒,摩托羅拉,博世,大眾和沃爾沃)2000LIN聯(lián)盟開始接收第一批成員2001第一輛使用LIN總線汽車下線2002LIN規(guī)范V.1.3版本發(fā)布2003LIN規(guī)范V.2.0版本發(fā)布2004LIN總線一致性測試規(guī)范發(fā)布2006LIN標準規(guī)范V.2.1版發(fā)布2010LIN規(guī)范包SpecificationPackageRevision2.2A發(fā)布1、LIN簡史

LIN網(wǎng)絡(luò)在汽車中一般不獨立存在,通常會與上層CAN網(wǎng)絡(luò)相連,形成CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點。車頂:濕度傳感器、信號燈控制、雨霧傳感器、天窗等;車門:車窗玻璃、車門鎖、后視鏡、面板等;車頭、車尾:傳感器、風扇、車燈等車內(nèi):組合開關(guān)、雨刮電機、無線電、空調(diào)、照明等;座椅:座椅電機等LIN子總線是一種將開關(guān)、顯示器、傳感器及執(zhí)行器等簡單控制設(shè)備連接起來的串行通信網(wǎng)絡(luò),主要用于實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。2、應(yīng)用特點在對帶寬要求不高的低速傳輸場合,LIN具有較高的成本優(yōu)勢。一般,LIN總線主要應(yīng)用在汽車內(nèi)對安全和整車性能影響不大的子系統(tǒng),比如車門窗控制、雨刮器、空調(diào)、座椅調(diào)整、照明燈等。1)應(yīng)用場景2)典型汽車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LIN子總線通常作為CAN網(wǎng)絡(luò)的有效補充,并通過網(wǎng)關(guān)與CAN網(wǎng)絡(luò)相互通信。3)LIN總線廣泛應(yīng)用的原因目前、高/低速CAN已成為標準的車用網(wǎng)絡(luò)總線。速度極高,抗電磁干擾能力強和傳輸可靠等優(yōu)越的性能,但價格也較高。大量的車身和安全性能方面的應(yīng)用對車用網(wǎng)絡(luò)總線的性能要求并不太高,只需要一種性價比更高的標準車用網(wǎng)絡(luò)總線,LIN子總線正好可以滿足這一需求。①工作方式:LIN總線為單主/多從方式;CAN總線為多主或主/從方式。LIN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4)LIN總線vsCAN總線主控制器LIN接口車內(nèi)溫度顯示車外溫度顯示功能鍵盤自動空調(diào)系統(tǒng)車外溫度檢測鼓風機前/后擋風玻璃除霜除霧暖風加熱芯注:LIN總線的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)不能超過16個,否則,節(jié)點增加將會減少網(wǎng)絡(luò)阻抗,導致環(huán)境條件孌差。每增一個節(jié)點,就會降低3%阻抗。通常一個LIN網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點數(shù)目小于12。②節(jié)點數(shù):LIN總線一般不超過16個,CAN總線最多110個。③數(shù)據(jù)傳輸線:LIN總線為單線傳輸;CAN總線為雙線傳輸。④工作電壓:LIN總線12V;CAN總線5V。⑤傳輸速率:LIN總線最高為20KBS,屬于低速總線(A類);CAN總線最高傳輸速率為1MBS,應(yīng)用于汽車的中高速總線(B類及C類)⑥傳輸距離:LIN總線最長為40m;CAN總線最長為10Km.⑥⑤二、LIN子總線結(jié)構(gòu)1、主、從節(jié)點LIN總線采用的是單線傳輸形式,應(yīng)用了單主機多從機的概念。LIN總線是基于主從模式的通信系統(tǒng)。

在LIN總線上僅允許有一個主機,主機控制總線上所有通信過程,從機只有在主機許可下才能向總線上發(fā)送消息。主機通過向總線上發(fā)送請求(幀頭,F(xiàn)rameHeader),相關(guān)的從機或主機本身據(jù)此幀頭發(fā)送應(yīng)答(Response),請求和應(yīng)答構(gòu)成LIN總線的幀(Frame),主機節(jié)點:主控單元從機節(jié)點:從控單元LIN主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上例如:一個主節(jié)點:主節(jié)點可以執(zhí)行主任務(wù)(引起LIN網(wǎng)絡(luò)通信),也可以執(zhí)行從任務(wù)多個從節(jié)點:從機節(jié)點只能執(zhí)行從任務(wù)總線上的信息由主機節(jié)點控制傳送。主節(jié)點連接在CAN總線上2、電氣連接LIN物理連接示例LIN總線系統(tǒng)的突出特點是——LIN總線是單線式總線,僅靠一根導線傳輸數(shù)據(jù)。導線顏色有基本色(紫色)和識別色。導線截面積為0.35m㎡.不需要進行屏蔽。傳輸線的顏色:LIN總線主色為紫色。LIN總線主機節(jié)點與從機節(jié)點3、LIN主、從機節(jié)點的功能(1)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸過程和數(shù)據(jù)傳輸速率,發(fā)送信息標題。(2)LIN主控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個周期,該周期用于決定何時將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次。①主機節(jié)點功能(3)LIN主控單元在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LIN控制單元與CAN總線之間起“翻譯”溝通作用,是LIN總線系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制

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