文档介绍：第一章车载网络基础知识汽车车载网络通信系统基础汽车CAN多路信息传输系统应用背景20世纪90年代,汽车上的电控装置越来越多,例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置(ABS)、电控自动变速箱、安全气囊装置、主动悬架等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,汽车上的电子控制器的数量越来越多,线路越来越复杂。如果仍采用常规的布线方式,即电线一端与开关相接,另一端与用电设备相通,将导致汽车上电线数目急剧增加。目前,一跟线束包裹着几十根电线的现象很普通。在一些高级轿车上,电线的质量占到整车质量的4%左右甚至更高,汽车新技术的发展应用与汽车线束根数及线径急剧增加的矛盾日益突出。汽车电控系统的增加虽然提高了轿车的动力性、经济性和舒适性。但是汽车电脑与电脑之间进行信息传递时,有几个信号就要有几条信号传输线(信号传输线的接地端可以采用公共回路)。例如,宝来轿车发动机电控单元J220与自动变速器电控单元J217之间就需要有5条信号传输线。如果传递信号项目多还需要更多的信号传输线。在追求汽车小型化及实用化的今天,粗大的线束不但占用了汽车上宝贵的空间资源,而且也越来越难以将它装到隐蔽的位置。最终的结果就是电控单元端子数增加、线路复杂、故障率增多。汽车工作的可靠性降低。并且维修困难。为了简化线路,提高各电脑之间的通信速度,降低故障频率,CAN数据总线应运而生。各大汽车生产商先后都用了该技术。一辆汽车不管有多少块电控单元,不管信息容量有多大,每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个接点上,这两条导线就称做数据总线。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往,现在是这些人乘做着汽车,公共汽车可以承载大量乘客故数据总线亦称BUS线(见图1—1)。正如公路运输需要交通规则来维持正常的动作一样,数据总线也需要信号传递规范。其中,一种基本的规则是分时。在这种规则下,数据总线在每一时刻只能被两个部件占用,再两个部件之间传递信号。由于电信号传播的速度极快,因此数据总线完全可以满足许多部件进行分时信号传递的需要。在现代轿车的设计中,CAN已经成为必须采用的装置,奔驰,宝马,大众,沃尔沃及雷诺汽车都将CAN作为电子控制器连网的手段。由于我国中高档轿车主要以欧洲车型为主,因此欧洲车型应用最广泛的CAN技术,也将是国产轿车引进的技术项目。目前汽车上的网络连接方式主要采用2根CAN总线,一根是用于驱动系统的高速CAN总线,速率达到500Kbit/s另一根是用于车身系统低速CAN总线速率是100Kbit/s。驱动系统用CAN总线主要连接对象是发动机ECU、ASR、及ABSECU、SRSECU、组合仪表等。他们的基本特征相同,都是控制与汽车行驶直接相关的系统。车身系统用CAN总线主要连接对象是4门以上的集控锁、电动门窗、后视镜和厢内照明灯等。有些先进的轿车除了以上2根CAN总线外,还有第3根CAN总线,他主要负责卫星导航及智能通信系统。目前,驱动系统用CAN总线和车身系统用CAN总线这2根总线彼此之间是相互独立的。今后工程技术人员将逐步克服技术障碍,设置“网关”,在各根CAN总线彼此之间搭桥实现资源共享,将各个数据总线上的信号反馈到仪表板总成上的显示屏上。驾驶员只要看看显示屏,就可以知道各个电控装置是否正常工作。数据总线技术引入汽车,对汽车电子技术的发展起到了积极的推进作用并逐渐得到广泛的应用。车载网络的发展简史从1980年起,汽车内开始装用网络,在1983年,丰田公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光缆的车门控制系统,实现了多个节点的连接通信。此系统采用了集中控制方法,车身ECU对各车门的门锁、电动玻璃窗进行控制,这是早期在汽车上采用的光缆系统,此后,在较长的一段时间里,其他公司并没有跟进采用光缆系统。1986~1989年间,在车身系统上装用了利用铜线的网络。1987年,作为集中型控制系统,日产公司的车门相关系统、GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。虽说这是的一些系统已经达到了正式生产的阶段,但是在这个时期出现了非常重要的事情,对现在来说也是如此:德国的RobertBosch公司提出了汽车车载局域网(LAN)的基本协议,此协议为众所周知的控制器局域网(work),简称CAN。目前控制系统局域网应用最广泛的标准是CAN。接着,美国汽车工程学会(SAE)提出了J1850。此后,日本也提出了各种各样的网络方案,并且,丰田、日产、三菱、本田及马自达公司都已经处于批量生产的阶段,但没有统一为车身为主的控制方式。而在其他国家,特别是欧洲的厂家则采用CAN,同时发表文章介绍采用大型CAN网络的车型。由于他们在控制系统上都可以采用CAN,从而充分的证明了CAN在此领域内的先进性。在美国,通过采用SAEJ1850普及了数据共享系统,在SAE中也通过了CAN的标准,明确的表示将转向CAN