《汽车车身电控技术》课件23 车载网络系统.pptx

《汽车车身电控技术》课件19 灯光照明系统.ppt

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1、车载网络系统,车载网络系统,2,一.为什么要采用总线技术？,总线：通过分时复用的方式，将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的装置系统。,车载总线：是用于车用设备或车用仪表互联的通信网络，是车用网络与车载设备控制系统的集成。,3,Controller：控制器 Area：区域Network：网络,CAN总线,1983年 Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统,德国的 Wolfhard Lawrenz教授给这种新总线命名为 Controller Area Network。,4,5,轿车线束不同年份增长图,6,采用总线技术优点,减轻整车重量（经济）减少线束，节省空间，单个线束所承

2、载的功能增加,节约成本、质量可靠插头、线束减少，传感器共享，可以实现控制器和执行器的就近原则,新的可能性集中操作和显示装置，语音控制，操作指南简单化，远程故障诊断,增大开发余地更多通过软件进行技术更改，各控制器可以把整车功能相对随意地分担,7,8,9,车用总线类型,A类：面向传感器、执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常只有1-10kb/s。主要应用于电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制。,B类：面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10-125kb/s。主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系统，以减少冗 余的传感器和其他电子部件。,C类：面向高速、实时闭环控制的

3、多路传输网，最高位速率可达1Mb/s。主要应用于悬架控制、牵引力控制、发动机控制、ABS等系统，以简化分布控制，进一步减少车身线束。,D类：面向多媒体设备、高速数据流传输的高性能网络，位速率一般在2Mb/s以上。主要用于CD、VCD、DVD播放机和液晶显示等设备。,10,11,传输介质,1、双绞线2、同轴电缆3、光纤 光纤以其抗电磁干扰能力强、信号传输速度快和音频响应好等优点，将逐渐取代传统的 同轴电缆和双绞线。4、无线电,11,控制单元,终端电阻,数据总线,网 关,二.总线系统总体构成,总线系统主要由控制单元、数据总线、网络架构、通信协议、网关、终端电阻等组成。,12,控制单元数据总线数据总

4、线(BUS)是模块间数据传递的通道，即所谓的信息“高速公路”。如果一个模块可以通过总线发送数据，又可以从总线接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。汽车上的数据总线实际是一条或两条导线。,数据总线的速度通常用比特率来表示，比特率是每秒传输的二进制位数（bits）。,13,网络架构 信息高速公路的配置，其输入和输出端规定了什么信息能进和什么信息能出。如果指挥交通需要“警察”（一种特殊功能的芯片）的话，那么就要有“警局”，即模块的输入输出端。架构通常包括12条线路，采用双线时数据的传输是基于两条线的电压差。当其中的1条线传输数据时，它对地有个参考电压。数据总线及网络架构的其它重要特征包括：

5、能一起工作的模块数量；可扩展性，无需大的改动就可增加新的模块；互交信息的种类；数据传输速度；可靠性或容错性（抗故障性）及数据交换的稳定与准确性；成本的高、低（最主要的方面）；架构的特定通信协议。,14,通信协议 通信协议犹如交通规则，包括“交通标志”的制定方法。通信协议的标准蕴含唤醒访问和握手。唤醒访问就是一个给模块的信号，这个模块为了省电而处于休眠状态。握手就是模块间的相互确认兼容并处在工作状态。网关 由于不同区域车载网络的速率和识别代号不同，因此，一个信号要从一个车载网络进入到另一个车载网络区域，必须把它的识别信号和速率进行改变，能够让另一个数据总线系统接受，这个任务由网关(Gateway

6、)来完成。,15,网关作用：,1.网关可作为诊断接口2.识别和改变不同总线网络的信号和速率3.改变信息优先级,16,17,终端电阻,终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。,三.总线系统网络拓扑结构,拓扑结构(Topology Structure)：网络中各个站点相互连接的形式。是建设计算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能、系统的可靠性与通信费用都有重大影响。一般分为星形网络拓扑、环形网络拓扑、总线型网络拓扑结构。,18,星形网络拓扑,19,环型网络拓扑,20,总线型网络拓扑,21,四.总线工作原理及信息传输,22,总线系统的传输速率,24,CAN的工作原理及特点,1CAN的工作原理,当CAN 总线上的一个节点(站)发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级。当一个节点要向其它节点发送数据时，该节点的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时，网上的其它节点处于接收状态。每个处于接