文档介绍：车载网络通信基础知识 段建峰
现代汽车CAN-BUS 多路信息传输系统
传统汽车电器连接
汽车中电器的技术含量和数量是衡量汽车性能的一个重要标志。汽车电器技术含量和数量的增加,意味着汽车性能的提高。但汽车电器的增加,同样使汽车电器之间的信息交互桥梁———线束和与其配套的电器接插件数量成倍上升。在1955年平均一辆汽车所用线束总长度为45米;而到了2002年,一辆汽车所用的平均线束总长度达到了4000米。线束的增加不但占据了车内的有效空间,增加了装配和维修的难度,提高了整车成本,而且妨碍了整车可靠性的提高。
为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初,出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式———车载网络。
在传统汽车中,开关、继电器、电磁仪表等与电子相关的零部件构成了汽车电器,它们之间信息交互是建立在点对点电气信号连接基础上的。电气信号的种类也局限于模拟信号和开关信号。实施信号连接的电线束,通常称为线束。
数据传递的形式
目前,在汽车上应用的数据传输形式有两种:
每项信息均通过各自独立的数据线进行交换
在该例中,共需要5条数据线进行数据传递
也就是说,每项信息都需要一个独立的数据线
车在网络的出现
为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初,出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式———车载网络。
车载网络采取基于串行数据总线体系结构,这是业界的共识。在各种串行数据总线中,最常见的是PC机上的串口UART,因此最早的车载网络是在UART的基础上建立的,如通用汽车的E&C、D、福特的ACP、丰田的BENA等车载网络都是UART在汽车上的应用实例。UART在汽车上的成功应用,标志着汽车电器系统在融入汽车电子之后,再一次向汽车网络化方向迈进。
多路传递方式
各控制单元之间的所有信息都通过两根数据线进行交换——CAN数据总线
UART的介绍
UART:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置,UART是一个并行输入转化成为串行输出的芯片,通常集成在主板上,多数是16550AFN芯片。
A
A B
B
车在网络的使用
从1980年起,汽车内开始装用网络。
1983年,丰田公司在汽车上最早使用光缆的车门控制系统。此系统采用集中控制方法。车身ECU对个车门的门锁。,电动玻璃窗进行控制。这是早期在汽车采用的光缆系统。
1986-----1989年间在车身上使用铜线的网络。1987年作为集中控制系统。同时德国Robert Bosch 公司提出了汽车车载局域网(LAN)的基本协议,就是我们将要学习的(Controller work),简称CAN.
Can协议
既然我们can是一种局域网那就可定有和它配套的协议。
什么是协议?协议在我们生活中见了很多如:劳动保障协议协议,土地使用协议等等。
协议(protocol)是指两个或两个以上实体为了开展某项活动,经过协商后达成的一致意见。协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合。
网络协议:是由许多具有信息交换和处理能力的节点互连而成的. 要使整个网络有条不紊地工作, 就要求每个节点必须遵守一些事先约定好的有关数据格式及时序等的规则。这些为实现网络数据交换而建立的规则、约定或标准就称为网络协议。
今后网络协议的发展
今后。为了实现音响系统的数字化,建立了将音频与信号系统综合在一起的AV网络。因为这种网络需要将大量的数据连线的输出,因此,在这种网络上将采用光缆。
当对汽车引入智能交通系统(ITS)时,由于要与车外交换数据,所以,在信息系统将会采取更大容量的网络,如:D2B协议,MOST及IEEE1394等。