《发动机电控系统》课件 模块七 车上网络技术概述.ppt

模块7 车上网络技术概述 7.1 概述 7.2　汽车局域网中的现场总线 7.1 概　述 7.1.1 车上网络技术的发展 7.1.2 车上网络介绍 7.1.1、车上网络技术的发展 车上网络技术需求的原因： 1、电子装置增加—电子线路膨胀—线束复杂—布线困难 2、线控技术普遍应用 7.1.2 车上网络介绍 7.2 汽车局域网中的现场总线 7.2.1 现场总线的基本概念 7.2.2 CAN的基本知识 7.2.3. LIN-BUS介绍 　　　7.2.1 现场总线的基本概念 　　 　 现场总线： 是应用在生产最底层的一种总线型拓扑网络，它直接与所有受控设备节点进行相连，用作现场控制系统的一种通信网络 现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是全分布控制系统。它作为一个联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化控制系统，使系统成为具有测量、控制、执行和过程诊断等综合能力的网络，是一项集控制、计算机、数字通信和网络为一体的综合技术。 　　　7.2.2. CAN的基本知识 　　　 1、CAN总线的特点 2、 CAN总线的传输速度 3、 CAN总线总线寻址 4、 CAN总线仲裁 5、 CAN总线的组成 6、 CAN总线的传输原理和过程 7、汽车网络可用的传输介质 　　　 1、CAN总线的特点 　 CAN数据总线将各个控制单元组合成一个整体，使所有的信息都沿总线传输。 （1）良好的容错能力 （2）可靠的数据通信质量 （3）满足不同的实时控制要求 （4）方便的线束安装。 CAN总线线束只有4根，2根电源线，2根数据线 　　　 2、 CAN总线的传输速度 （1）低速网。 通信速度不大于125kbps，目前常用的在100 kbps以内，主要用于中央门锁、自动门窗、自动空调、汽车定位等舒适系统。 （2）高速网。 通信速度可达1Mbps,目前常用的在500 kbps以内，主要用于汽车动力控制系统，如发动机管理系统，自动变速箱、制动防抱死装置等。 高速网和低速网之间有一个网关控制器，用于协调高低速网络之间的数据通信。 　　　 3、 CAN总线总线寻址 CAN总线根据内容进行数据寻址。 每一条信息被赋予一条恒定的标识符，用于表明该信息的内容（比如发动机转速）。 挂接在系统上的每一个单元先判别其是否含有其“接受列表”（认可检查表）中所列特定标识符，并只对含有这种标识符的信息进行处理。这意味着CAN总线在发送数据时不需要附带相应的单元地址，而接口操作与系统结构型式无关。 　　　4、 CAN总线仲裁 每个单元都会在总线空闲时，尽快发送它的最高优先级信息。 如果几个单元同时向总线起动传输数据，会产生总线冲突。 解决的方法是利用总线结构上的“线与”的裁决功能。其结果是让最高优先级的信息最优先存取，而且不会有时间或数据位的损失。在总线仲裁中失败的单元，会自动返回到等待状态，一旦总线空闲时再次重复发送传输请求。 　　　5、 CAN总线的组成　　　 　　　 CAN控制器 CAN控制器是用来接收控制单元中微电脑传来的数据，对这些数据进行处理并将其传往CAN收发器。同样，CAN控制器也接收由CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理并将其传往控制单元中的微电脑。 　　　 CAN收发器 CAN收发器将CAN控制器传来的数据转化为电信号并将其送入数据传输线。它也为CAN控制器接收和转发数据。 　　　 数据传输终端 数据传输终端是一个电阻器，其作用是防止数据在线端被反射，并以回声的形式返回。数据在线段被反射会影响数据的传输。 　　　 数据传输线 数据传输线是双向对数据进行传输的。两条传输线分别被称为CAN高线和CAN低线。为了防止外界电磁波的干扰和向外辐射，CAN总线将两条线缠绕在一起（双绞线），如图7-5所示。 这两条线的电位相反，如果一条是5V，另一条就是0V，始终保持电压总和为一常数。 　　　6、CAN总线的传输原理和过程 　　　 　7、汽车网络可用的传输介质 　　　 （1）双绞线 （2）光纤 （3）同轴电缆 （4）无线电 （1）双绞线 双绞线是由两根各自封装在彩色塑料套内的铜线扭绞而成的，如图7-10所示。扭绞在一起的目的是降低他们之间的干扰。双绞线分为屏蔽型（STP）和非屏蔽型（UTP）两类。STP 是在UTP外面加上一层由金属丝纺织而成的屏蔽层构成的，以提高其抗电磁干扰的能力。因此STP抗外界干扰的性能