车载电子网络2.ppt

工业数据通信与控制网络 车载电子网络的体系结构 车载电子网络已经形成了多层次系统 已囊括了从低速到高速、从电缆到光纤，从有线到无线，从离散ECU到中央智能控制的车载平台，从传感、显示到操作，从车载娱乐到通信、导航的复杂系统 IEEE1394b 汽车内部的高速主干网段：IEEE1394b 其传输速率最高可达千兆位。 车内的数据库、人机界面、计算机、导航系统等要求信息交换量大的电子设备都可以成为该网段的成员。 车内多媒体网段 车内面向多媒体的网段MOST 其传输速率为25Mbps。 主要用于连接车载娱乐系统中CD、DVD一类的音频视频设备。 用于车载多媒体系统的另一种网络是D2B（Domestic Data Bus） 1992年由Philip 和Matsushita开发。 其通信传输速率为12Mbps MML （Mobile media link:）也用于音频视频设备、功放、游戏、导航地图、显示器等设备间的数据与控制信息交换 1394b网段还可通过蓝牙无线网关，以短距离无线通信的方式，与车内的蓝牙设备通信。 汽车作为交通工具，可借助全球移动通信系统GSM，通过远距离无线通信的方式，解决其移动中与社会沟通信息的需要 控制网段 1394b网段的一侧通过网关连接到汽车的控制网段LIN和CAN， 控制网段主要用于连接汽车部件中的传感器、执行器、各类ECU等，属于汽车网络中的低速网段 典型的传输速率只有20K、125K、250Kbps； TT-CAN （Time-Triggered CAN） TT-CAN是在2003年新近对CAN扩展后形成的。它在 CAN 的物理层与数据链路层上添加了一个会话层。其中的时间触发协议主要是为满足实时分布式系统的实时性要求而设计的，并具有容错能力。 通过TTCAN实现时间触发与时分多用混合调度，同时还提供事件触发通信。TT-CAN准备用于替代机械和液压式制动与操纵系统，构成发动机管理系统，传动与底盘控制系统 LIN （Local Interconnect Network） LIN是用于连接智能传感器、执行器的低成本串行通信总线。 其标准的1.0版本于1999年6月创建，到2000年11月制定了LIN标准版本1.3。 它遵从ISO-9141标准。 数据传输速率为20Kbps,这是因电磁干扰原因受限的许多应用可接受的速度。 LIN基于SCI（串行通信接口）/UART（通用异步接收发送）硬件接口。属于低速、单线总线通信系统。 它采用单主多从的组织结构和主从式时间触发协议，多节点可同步接收。报文帧的长度在0~8字节之间可选。具有求和校验和检错机制，能判断出网络中的故障节点。 它在汽车内部构成分布式电子系统，用于汽车座椅、门锁、顶蓬、雨刷、门镜等设备之间的数据传输与操作。 制定LIN的目的 为了实现比CAN、J1850总线低成本的低端车载串行通信协议 总线技术的实际开发和应用流程要简单、方便 使LIN成为开放的A类总线标准 LIN的技术特点 低成本、单总线实现方式 单主多从的时间触发通信概念 基于通用UART/SCI硬件接口的芯片 从节点的自我同步机制，无需晶振 数据校验机制 LIN的典型应用例子 LIN总线技术分析 它是现有车载控制网络的有益补充，其目的在于：在保持性能的情况下降低实现成本 总线的技术特点，如单线、从节点不需要晶振、基于SCI硬件接口的实现方式等，实现低成本 物理层接口电路基于国际标准ISO9141，提高了抗电磁干扰性 与上层网络CAN的兼容，采用8个字节数据域，诊断规范沿用CAN的ISO15765诊断标准 世界主要汽车厂家和半导体公司的加入 LIN应用节点设计 LIN节点的硬件条件 微控制器，需SCI/UART、Timer模块、存储单元和I/O LIN总线收发器 LIN节点的软件设计 LIN底层驱动API，如LIN_PutMsg() /LIN_GetMsg() 完成LIN通信的初始化、成帧、报文发送接收等通信任务 底层API库函数在微控制器的移植 应用软件的编写 SAE J1939 CAN规范只包括了物理层和数据链路层，是一个可以封装在通信控制器集成电路芯片内部的规范。 SAE J1939以CAN为基础，其物理层和数据链路层基本上沿用了CAN规范，并增加了网络层、应用层和网络管理规范。 SAE J1939目前已经发布的规范如下： J1939/01 卡车、公共汽车控制与通信网络 J1939/12 物理层，250Kbps, 四线双绞线 J1939/13 物理层，诊断连接器 J1939/31 网络层 J1939/71 车辆应用层 J1939/72 虚拟终端应用层 J1939/73 应用层-诊断 J1939/81