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汽车分布式控制

多路复用系统及其通信协议

1．汽车上采取多个多路复用系统原因及经典多路复用系统通信芯片版本

在汽车上采取多路复用通信系统是电子控制汽车一项必需技术,世界各大汽车企业和半导体企业多年来都在设置、应用和不停地开发此项技术。

各个汽车企业设置多路复用系统通信芯片版本不一样,比如雷诺和标致企业RCPVAN通信芯片有双缓冲器,而大众企业U5001MPRD1018通信芯片集成电路所要求附加软件和硬件均最少——没有CRC(循环冗余校验)等。所以,ISO、SAE和JSAE等标准化组织为各大汽车企业推荐和制订了各自多路复用系统通信协议标准,不一样通信协议对信息传输次序、格式和内容等都有不一样约定。到现在为止,世界上尚无一个能够兼容各大汽车企业通信协议通用标准,也就是说,想用某个企业通信协议替换其她企业协议,是极难做到,所以,在汽车上就形成了多个类型多路复用系统共存局面。

现在汽车上应用经典通信芯片版本有8种。另外,还有多个因篇幅所限不能全部叙述其她协议,如宝马企业(BMW)1994年提出增强型通信协议,该协议技术关键在于采取集成局部控制器(LCU)和数据压缩(DC)算法——整个数据块传输时间较无数据压缩时降低约2/3,这么,在不增加物理波特率前提下,降低了总线负载和信息响应时间,与此同时增加了信息转换速率。另外,在发送器和接收器中,编码表不会发生“失同时”;阿尔法·罗密欧企业DAN集中式网络协议;卢卡斯(Lucas)企业光学分布式星形藕合器系统;日立企业集中式光学单纤维双向通信;飞利浦企业D2R分布式网络协议等。8种通信芯片版本见表1。

表1经典通信芯片版本

通用芯片版本

推荐或实施关键汽车企业、电子企业及标准组织

AN82526-Q8841

奔驰、英特尔、波许、英特尔日本企业、JSAE、ISO/TC22/SC3/WG1等

PCA82C200版本0

飞利浦、波许等

U5001M-PRD1018

大众

RCPVAN

雷诺、标致、ISO/TC22/SC3/WG1等

HBCCREVBB

福特、SAEJ1850标准数据交换控制部等

J002

马自达、SAE等

DLCSO3

通用-德尔柯

CDP68HC68S1

克莱斯勒、SAE等

2．经典通信芯片版本通信协议名称及匹配“CPU”类型

8种经典通信协议名称及匹配CPU类型见表2。除了AN82526-Q8841(CAN)和REVBB(HBCC)通信芯片因采取不一样总线和接口而匹配不一样CPU外,其她6种通信芯片皆各对应一个CPU。

表2经典通信芯片版本通信协议及匹配CPU

通信协议

通信芯片

CPU类型

CAN

AN82526-Q8841

波许总线

Intel8051

古川*总线

H8/532

BasicCAN

PCA82C200版本0

HD63B03Y

ABUS

U5001MPRD1018

Intel8051

VAN

RCPVAN

Intel8051

Philips87C51

HBCC

REVBB

并行接口

HD6301M1

串行接口

MC68HC11

PALMNET

J002

HD6303Y

DLCS

DLCSO3

MC68HC11

C2D(CCD)

CDP68HC68S1

MC68HC11

3.分布式控制多路复用系统CPU与通信芯片之间电路配置

上述8种多路复用系统中因通信芯片AN82526-Q8841(CAN)匹配两种总线接口,另外,REVBB(HBCC)分为并行和串行两种接口,所以,能够出现如图1所表示l0种电路配置。

4.经典通信协议信息格式

图2对8种经典通信协议信息格式作了归纳、评价和比较。含有碰撞检测功效载波感知多路存取(CSMA-CD)用于被评价全部总线存取控制。

对于125kbps以下数据传输速率,推荐有多个位编码,如PWM、不归零NRZ、曼彻斯特(Manchester)和可变脉宽调制VPW等(4种编码解释后述);而对于超出l25kbps传输速率位编

图1CPU与通用芯片之间10种电路配置（

图1CPU与通用芯片之间10种电路配置（a）

码,只有不归零NRZ。图中CAN协议是NRZ子集。经过使用位塞入,有可能将AC耦合在总线上,这就给予CAN协议含有高抗噪声干扰能力,对于有接地偏移情况尤其显著。

图1CPU与通用芯片之间10种电路配置（

图1CPU与通用芯片之间10种电路配置（b）

5.SAEJ1850、J2178和J2201标准含义及其与第二代随车诊疗系统(OBD-Ⅱ)关系

SAEJ1850是用于汽车B级数据通信中等通信速率标准。J