8-现代汽车网络和总线技术.ppt

4.1 通讯协议分类和特点 2.车身控制系统： 包括传统的车身控制和动力传动控制，这是CAN的特长。 4.1 通讯协议分类和特点 MOST物理层由光纤通信组件构成，具有很好的抗干扰性，设计传输速率可达150Mbps。 MOST还定义了应用层，这些协议可以确保各个厂家生产的设备具有MOST互联性 4.1 通讯协议分类和特点 FlexRay协议将其时间周期分为静态段和动态段两个部分。静态段采用TDMA方式传输时间驱动类型的数据，动态段采用Mini-Slot方式传输事件驱动类型的数据。 工作过程： 即CPU把待发的数据发给SJA1000通讯控制器，再由SJA1000通讯控制器发到总线上；当SJA1000通讯控制器从总线接受到数据后，CPU再把数据取走。对于单片机而言，操作SJA1000就象访问外部RAM一样简单。首先，应对SJA1000中的有关控制寄存器写入控制字，进行初始化。之后，CPU即可通过SJA1000接收/发送缓冲区向物理总线接收和发送数据。 * 4.1 通讯协议分类和特点 4.高安全线控系统(X-By-Wire)： 包括安全性要求很高的刹车和导向系统，所以通讯要求高容错性、高可靠性和高实时性。主要协议有TTCAN、FLexRay、TTP等。 线控汽车 没有传统的机械或液压系统作为备份，这不但要对传统单元做创新性的ECU替代，而且传统的CAN总线也不再适用。 在安全性方面，FlexRay采用冗余通道的方式确保数据正确传输，而其它的容错机制而交由应用提供者自己设计。 TDMA：Time Division Multiple Access -- 时分多址接入 4.2 汽车通讯协议比较 4.2 汽车通讯协议比较 CAN本质是一种事件驱动的协议，在高安全性系统中，缺乏不要的决定性、同步性和容错性。 TTCAN、FLexRay和TTP都采用时间驱动机制，信息的发送由预先设立好的时间表确定。 5.1 CAN总线特点 1.为多主方式工作， 2.网络上的节点信息分为不同的优先级。 3.采用非破坏性总线型仲裁技术。 4.只需要帧滤波即可实现数据的通信，不需专门调度。 5.节点数几乎不受限制。 5.1 CAN总线特点 6.采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低。 7.每帧信息都有CRC效验和其他检错措施。 8.通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤。 9.节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能. CRC：Cyclical Redundancy Check 循环冗余校。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测（Error Detecting）的。 其特点是:检错能力极强，开销小，易于用编码器及检测电路实现。 5.2 CAN总线的节点设计 1.节点ECU的设计(硬件) 带有CAN接口的ECU设计是总线开发的核心和关键，CAN总线模块主要有CAN控制器和CAN收发器构成。 CAN控制器： 执行完整的CAN协议，完成通讯功能，包括信息缓冲和接收滤波。 5.2 CAN总线的节点设计 CAN收发器： 是CAN控制器与物理总线之间的借口，实现了CAN控制器和总线见逻辑电平信号的转换。 5.2 CAN总线的节点设计 MCU 51单片机开发的CAN总线原理图 CAN控制器 CAN收发器 5.2 CAN总线的节点设计 2. CAN网络通信的实现(软件) CAN设计的三层结构模型为：物理层、数据链路层和应用层。 物理层和数据链路层功能有CAN控制器完成，包括硬件电路和通讯协议。 5.2 CAN总线的节点设计 CAN通讯协议规定了四种不同用处的网络通讯帧，即数据帧、远程帧、错误指示帧和超载帧。 CAN通讯协议的实现，包括各种通讯帧的组织和发送，均是由集成在SJA1000通讯控制器中的电路实现的。 5.2 CAN总线的节点设计 所以系统开发主要在于应用层的设计，其核心是CPU与SJA1000通讯控制器之间的数据接收和发送程序。 6.1总线开发工具 在汽车总线网络开发和测试过程中，主要应用的软件测试环境是CANoe(CAN Open Environment)。 这是德国VECTOR公司开发的功能强大的开发工具。它能支持总线开发的整个过程-从最初的设计、仿真到最终的分析测试和产品的售后服务。 6.2 开发流程 利用CANoe进行产品开发和测试流程 6.3 开发工具特性 1.友好的用户界面和图形化的显示方式 6.3 开发工具特性 2.支持多种总线协议 支持多种总线协议的仿真和测试，如CAN总