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汽车车载网络系统的认识

数据链路层
数据链路层最重要的作用就是通过一些数据链路层的协议, 在不可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。
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五、车载网络的分类

用途


应用范围


功能


车身系统局域网 安全系统局域网 动力传动系统局域网 信息系统局域网
车内局域网 车外局域网
面向传感器、执行器控制的低速网络 面向独立模块间数据共享的中速网络 面向高速、实时闭环控制的多路传输网 面向多媒体信息的高速传输网络 面向乘员的安全系统高速、实时网络
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三、车载网络系统的组成
通信协议
通信协议是控制通信实体间有效完成信息交换的一组约定 和规则。
通信协议的三要素
(1)语法:确定通信双方之间“如何讲”,即通信信息帧 的格式。 (2)语义:确定通信双方之间“讲什么”,即通信信息帧 的数据和控制信息。 (3)定时规则:确定事件传输的顺序以及速度匹配。
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二、车载网络技术的发展史
5、1987年,全球最大的半导体芯片制造商,美国因特尔公司 开发出了第一枚CAN的芯片82526。荷兰最大的电子公司飞 利浦公司很快也推出了CAN的芯片82C200。 6、1992年,奔驰公司作为第一个采用CAN总线技术的公司, 将CAN总线系统装配在客车上。 7、1993年11月,国际化标准组织公布了CAN协议的国际标 准ISO11898以及ISO11519。
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三、车载网络系统的组成
数据总线
数据总线是电控单元之间传输数据和信息的通道,就是通 常所说的“信息高速公路”。数据总线的功用就是传输数 据和信息。数据总线的传输介质常用双绞线、同铀电缆和 光纤。
数据总线--双绞线
双绞线是局域网中最普通的传输介质,一般用 于低速传输,最大数据传输率可达几Mbit/s; 双绞线成本较低,传输距离较近,非常适合汽 车网络的情况,也是汽车网络使用最多的数据 总线。
比较
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一、车载网络技术的应用背景
比较
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一、车载网络技术的应用背景
车载网络进行信号 传输具有很多优点
(1)简化线束,减轻重量,减少成本,减少 尺寸,减少连接器的数量。 (2)可以进行设备之间的通信,丰富了功能。 (3)通过信息共享,减少传感器信号的重复 数量。
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四、车载网络的参考模型
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四、车载网络的参考模型
应用层
在汽车工业领域,许多制造商都应用他们自己的标准,其 主要功能是为相应的应用软件提供服务和接口。
物理层
物理层能够使用很多物理介质(如双绞线、光纤等),最常 用的是双绞线,其作用是在物理传输媒体上传输各种数据的 比特流。
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三、车载网络系统的组成
数据总线--同轴电缆
同轴电缆可以满足较高性能的要求,与 双绞线相比,它可以提供较高的吞吐量, 连接较多的设备。跨越更大的距离。同 轴电缆可以传输模拟和数字信号。同轴 电缆比双绞线有着优越的频率特性,因 而可以用于较高的频率和数据传输率。 由于其屏蔽的同轴心结构,比起双绞线 来,更好的实现抗干扰和串音。影响性 能的主要因素是衰减、热噪声和交调噪 声。
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三、车载网络系统的组成
数据总线--光纤
光纤具有传输容量大、损耗低、线径细、质量小、不受电 磁干扰等优点,适合作为近程、中程以及远程的传输线路。 光纤在电磁兼容性等方面有独特的优点,而且数据传输速 度比较高,传输距离远,在汽车网络上,尤其在一些要求 传输速度高的车载网络(如车上信息与多媒体网络)上有 很好的应用前景。但其受到成本和技术的限制,现在使用 的并不多。
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三、车载网络系统的组成
网关
为了使采用不同协议及速度的数据总线间实现无差错数据 传输,必须要用一种特殊功能的计算机,这种计算机就叫 做网关。
网关功能
(1)它可以把局域网上的数据转变成可以识别的OBD-II诊 断数据语言。 (2)它可以实现低速网络和高速网络的信息共享。 (3)与计算机中的网关作用是一样的,负责接收和发送信息。 (4)激活和监控局域网络工作状态。 (5)实现车辆数据的同步性。 (6)对信息标识符作翻译。
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,明确地表示系统的组成



电控单元

数据总线

通信协议

网关



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三、车载网络系统的组成
电控单元
电控单元是车载局域网的硬件,是指具有独立工作和通信 能力的电子装置或控制系统。电控单元有简有繁,简单就 是一种电子装置,如温度和压力传感器等;复杂如单片机 (微处理器)或电控燃油喷射系统等。
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二、车载网络技术的发展史
1、早在1968年,美国的艾塞库斯就提出了利用单线传输的多 路信号的构想,由于受当时微电子技术水平的限制而未能如 愿。 2、1980年起,众多国际知名汽车公司开始积极致力于汽车网 络技术的研究。 3、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。 4、1983年,德国Bosch公司开始研究控制器局域网CAN; 1986年发表CAN通信协议,在美国底特律汽车工程协会上, CAN总线系统通信方案获得认可,这一年被认为是汽车行业 和汽车技术发展具有划时代意义的一年。
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知识目标 1.了解车载网络技术的应用背景和发展历程 2.掌握车载网络系统的组成与参考模型 3.掌握车载网络的分类和通信协议标准 能力目标 1.能够正确识别车载网络系统的故障类型 2.能够对车载网络系统的常见故障进行诊断与检测
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一、车载网络技术的应用背景
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六、车载网络的通信协议标准
A类网络标准
(1)LIN协议 (2)TTP/A协议 (3)BEAN协议
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