车载总线网关简介
汽车网关(gateway)系统的作用原理及部分车型网关位置
汽车网关（gateway）系统的作用原理及部分车型网关位置近期，很多客户反馈汽车远程数据终端无法直接通过OBD接口采集汽车CAN数据，其实这个原理上说的是简单，但是实际操作起来就比较复杂，那今天我给大家梳理下，共同再熟悉了解下网关，绕过网关来采集数据，或者直接在网关上采集数据。
一、网关是何方神圣？我们知道，从一个房间走向另一个房间，需要经过一扇门。
在汽车上，这些动脑筋的工程师把这个简单的进出门用到了汽车上：从一个网络向另外一个网络发送信息，需要经过一道“关口”，有的可能还不止一个，有“嘉峪关、潼关、平阳关”，车载网络的这个关口，就是网关（getaway）。
网关作为汽车网络系统的核心控制装置，网关负责协调不同结构和特征的CAN总线网络及其他数据网络之间的协议转换、数据交换、故障诊断等工作。
网关是在采集不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，用于提供协议转换、数据交换等网络兼容功能的设备，也可以通俗的叫他网络之间的连接器、协议的转换器、数据的翻译器。
网关既可以用于广域互联，也可以用于局域互联，充当着转换重任的计算机系统或者设备，在使用不同协议、数据或者语言，甚至两种体系结构完全不同的两个系统之间，做翻译。
之前还有个网桥的概念，比如CAN转RS232这样的，就是类似一个网桥，网关对收到的信息（例如DBC）要重新打包，以适应目标系统需求，同时，网关还提供过滤和安全，那我们在OBD接口读取不到任何数据，比如大众车型只能采集个OBD的电压，特斯拉获得一个VIN码（用于上牌），通通属于被网关数据过滤的功能给过滤掉了。
二、网关的作用暂且简单说下，主要体现的几个方面，有专业人士勿喷：1、网关把局域网上的数据转变成可以识别的ACKII码，比如OBD2诊断数据，方便诊断。
2、协调低速率信息与高速率信息在汽车网络系统中的数据信息共享。
3、负责接受和转发信息。
4、激活某个控制单元或者某局域网的工作。
5、实现对整车网络系统内部数据的同步。
CAN总线技术介绍
CAN总线技术介绍
CAN总线技术，也被称为Controller Area Network(CAN)，是一种广泛使用的低层次的工业总线，是一种高效的低成本高性能的汽车总线。
主要应用于车辆对信息和控制来说非常重要的多个电子设备之间的连接，用于传输信息，控制信号和多媒体信号等。
是一种以多路复用网络技术技术为基础，可以实现节点间信息和控制的互连网络，这种网络经常被用来实现车辆各组件之间的联动，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。
CAN总线技术也是一种多路复用网络技术，它在不同类型的节点之间传输信号和控制信号，实现节点之间互连，实现多媒体的信号传输和各类信号的交互。
CAN总线采用两线总线结构，通信线缆一般采用双绞线、单绞线或者光纤。
它的通信特性具有低延时、高速率、低成本、可靠性高等优点，可以满足现代车辆对节能、安全、可靠性要求。
（1）硬件：包括CAN总线收发器（Transceiver）、CAN总线线缆（Cable）及CAN总线连接线（Connector）。
（2）软件：主要是CAN 控制器（Controller）和CAN驱动软件（Driver）。
一种汽车以太网总线转CAN总线的通信网关及方法
一种汽车以太网总线转CAN总线的通信网关及方法随着汽车电子系统的不断发展，车载网络通信已经成为现代汽车中的重要组成部分。
其中，以太网总线和CAN总线是两种常见的汽车网络通信协议。
为了实现不同通信协议之间的互联互通，需要采用一种通信网关，将以太网总线转换为CAN总线。
本文将介绍一种汽车以太网总线转CAN总线的通信网关及方法。
汽车以太网总线转CAN总线的通信网关主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括以太网接口模块、CAN总线接口模块和处理器模块；软件部分包括驱动程序和通信协议的实现。
首先，以太网接口模块用于接收和发送以太网数据帧。
它将以太网数据帧解析为数据包，提取出CAN总线通信所需的数据信息，并将其传输给处理器模块。
同时，它也负责将处理器模块发送的数据打包成以太网数据帧，通过以太网总线发送出去。
接下来是CAN总线接口模块，它用于接收和发送CAN总线数据帧。
它接收到的CAN总线数据帧会经过解析，提取出以太网通信所需的数据信息，并将其传输给处理器模块。
而处理器模块发送给它的数据则会被打包成CAN总线数据帧，并通过CAN总线发送出去。
处理器模块是通信网关的核心部件，它主要负责对接收到的以太网数据包和CAN总线数据帧进行分析处理，并将它们进行相应的转换。
在接收到以太网数据包时，处理器模块会根据通信协议将其解析为CAN总线数据信息，并发送给CAN总线接口模块进行发送。
而在接收到CAN总线数据帧时，处理器模块会将其解析为以太网数据包，并发送给以太网接口模块进行发送。
驱动程序是通信网关的重要组成部分，它是硬件和软件之间的桥梁。
驱动程序负责控制硬件模块的工作，比如对以太网接口模块和CAN总线接口模块进行初始化配置，以及对其进行数据的接收和发送控制。
同时，驱动程序也负责实现通信协议的解析和封装，将接收到的数据进行转换处理。
通信协议的实现是汽车以太网总线转CAN总线的通信网关的关键。
它定义了数据的格式和传输规则，保证了以太网和CAN总线之间的正常通信。
汽车网关
汽车网关控制器是车内各种电、光总线之间的路由器。
它集成了标准多媒体接口，例如通用串行总线(USB)、Firewire和面向介质的系统传送(MOST)总线，并且连接控制区域网(CAN)系统。
控制器采用以太网和蓝牙等计算机接口还可以同前沿的汽车系统相连。
在某些应用中，网关控制器被用于控制闪存和CD-ROM 驱动器等器件。
一般需要一块小的CPU来控制网关的路由功能。
网关控制器支持各种接口，因此，系统能够与不同生产商提供的总线进行通信。
图1是一个典型的汽车网关控制器系统。
Altera的低成本 Cyclone® II和Stratix® II FPGA用于设计下一代嵌入式网关控制器。
Altera® FPGA提供非常灵活的芯片系统(SOC)解决方案，具有可配置的端口数量和类型。
Cyclone® II 和Stratix II FPGA都可以提供高性能网关解决方案，支持更高级的硬件路由加速。
此外，Nios® II双处理器架构还直接集成了网络服务协议。
图1中所有类型的接口都可以作为知识产权(IP)内核，由Altera或者Altera 宏功能合作伙伴计划(AMPPSM)成员提供。
该系统理想的CPU是Altera的32位Nios II RISC嵌入式处理器。
设计人员使用SOPC Builder，在灵活的总线系统中，能够迅速实现Nios II处理器以及所有类型的IP。
九.网关【 汽车总线系统原理与检修】
1．MOST 总线光环断路诊断 网关是 MOST 总线故障诊断的主控制器。它进行光环断路 诊断，并将 MOST 总线控制单元的诊断数据传送到网关上 。通过与网关连接的诊断仪， MOST 总线上的光环断路故 障被查出 2．睡眠及唤醒模式 网关是睡眠和唤醒的功能主控器。当舒适系统CAN 总线上 连接的所有控制单元都发出睡眠准备信号时，网关向 CAN 总线上发出睡眠指令，与之相连的控制器进入睡眠状态。 在 Audi（奥迪）A8 ´03 年型车上，各控制单元和总线系统 的睡眠状态可从网关的数据阅读块中读取。
3 网关读取此此信息，将它发送到驱动系统 CAN总线、组 合仪表 CAN 总线（带有显示单元的仪表总成控制单元 J285）及 MOST 总线上。由此该信息供所有接通的控制 单元使用。
主控器功能 网关是下列应用的主控器： – 驱动系统 CAN 总线延时接通 – MOST 总线光环断路诊断 – 数据总线系统休眠与唤醒功能 驱动系统 CAN 总线延时接通。驱动系统 CAN 总线上的各 种控制单元使用的 15 号线的延时接通，将一直保持到网关 向驱动系统 CAN 总线发出结束延时的指令为止。
关执行双重功能： •集合不同网络的信息。 •将信息准确发送给相关网络。
1
线性总线系统（例如 K-CAN）
2
网关（M-ASK）
3
环形总线系统（例如 MOST）
各个总线系统发送的数据到达网关处。各信息的传输速 度、数据量和优先级信息在网关中进行过滤，必要时暂 时存储起来。
1 网关 2 信息准备 3 诊断和信息系统 4 车身控制器区域网络 5 动力传动系控制器区域
CAN
中央网关模块示例 动态稳定控制系统（DSC）和数字式发动机电子系统（ DME）的控制单元各向 PT-CAN 发送一条信息。这些信息 通过 PT-CAN 到达中央网关模块。 PT-CAN 的信息暂时存放在在网关的一个中间存储器内。这 些信息根据相应网关规定和 K-CAN 系统总线的转换表在网 关内进行转换。
汽车数据传输总线(网关)诊断界面培训
服务培训
EX 3Z6
接线柱 15 跟踪 CAN-Antrieb（传动系统电脑数据区域控制网络）
进入及启动用控制单元产生接线柱 “15跟踪” 和通过 CAN-Antrieb（传动系统电脑数据区域控制网络） 控制网关。
Can-Antrieb（传动系统电脑数据区域控制网络）控制单元为此分为四组。
不涉及跟踪功能的控制单元：
主控功能
视觉的 输出 视觉的 输入
• MOST（媒体系统数据交换）环断裂式诊断 • CAN-Antrieb（传动系统电脑数据区域 控制网络）伺服 • 数据总线的休眠功能和唤醒功能
电气连接
I/VK-35
页码 ‹#›/9
版本： 01/02
服务培训
EX 3Z6
总线系统间数据交换过程
MOST（媒体系统数据交换）
I/VK-35
页码 ‹#›/9
照明距离调节
转向角传感器 设有一个可选择接线柱 15 的进入及启动控制单元为以上控制单元提供事先准备。 Kl. 15 versorgt. 网关向 CAN-Komfort（舒适功能电脑数据区域控制网络）发送睡眠信息，
进入及启动控制单元关闭接线柱 15。
控制单元参与跟踪功能，没有接线柱 30，但是接线柱 15 通过发动机电控设备进行跟踪保持： 发动机电控设备 发动机控制单元自有的跟踪系统受到主继电器的控制。 按照接口的睡眠指令，这些控制单元只要处于激活状态， 即可实现其自有的内部关闭功能。
EX 3Z6
任务：
展示车辆的各种总线系统间的接口， 也就是说， 使各种总线系统的控制单元能够相互通信。
CAN-ANTRIEB （传动系统电脑 数据区域控制网络） 500 千字节/秒
CAN-Abstandsregelung （车距调控系统电脑 数据区域控制网络） CAN-Komfort（舒适功能 500 千字节/秒（选件） 电脑数据区域控制网络） 100 千字节/秒
汽车网关总线
17
组合仪表
通道 60 ：动力总线 drivetrain CAN 通道 61 ：舒适总线 convenience CAN
通道 62 ：信息总线 infotainment CAN
AUDI 车型上08功能-阅读测量数据组（仅供参考）
• 125 Drivetrain CAN data bus (engine/gearbox)
• 126 Drivetrain CAN data bus (air bag) • 130 Convenience CAN data bus (tyre pressure
control/acoustic parking system)
• 131 Display CAN data bus (central electronics/steering angle sensor/air conditioning/one or two-wire mode)
J 220
J104 ABS G85 J217
J 533
J234
• 140
Display CAN data bus (radio/navigation)
动力系统数据总线 CAN
哪些电控单元是通过动力总线传递信息的 ?
? ? ?
?
?
?
?
动力系统数据总线 CAN
19
Pin64 Pin66
Gateway
K wire
A121
T 32b/19 T 32b/20
A122
08功能-阅读测量数据组 Infotainment CAN –信息总线
• 140 单、双线模式/收音机/导航系统/车载电话 • 141 语音输入系统/CD 转换机/车载电视
Gate-way系统 (interface)
第1章 车载网络CAN总线系统
1.1 CAN总线简介
【任务实训】
二、实训安排
3.分组练习与工位轮换（60min） 学员分为6组，每组一个工位： 1）检测CAN总线电压 2）检测CAN总线波形 3）观摩操作过程及记录测量结果或操作要点 每组学员分为两个小组，分别完成两项任务，每个小组单次练习30 分钟，然后进行组内交换。
1.1 CAN总线简介
1.1 CAN总线简介
【任务分析】
（四）CAN总线是一个开放系统，可以与各种传输介质进行适配， 如铜线和光导纤维（光纤）。
（五）对控制单元的诊断可通过K线来进行，车内的诊断有时通过 CAN总线来完成（如安全气囊和车门控制单元），称为“虚拟 K线”。随着技术的进步，今后有逐步取消K线的趋势。
（六）可同时通过多个控制单元进行系统诊断。
结
束
项目一 车载网络CAN总线系统
CAN是Controller Area Network（控制器局域 网）的缩写，是国际标准化的串行通信协议。目前， CAN总线是汽车网络系统中应用最多、也最为普遍的 一种总线技术。
项目一 车载网络CAN总线系统
它具有高传输速率，高抗电磁干扰性，并且能够检测 出发生的几乎任何错误。由于其卓越性能，CAN已广 泛应用于交通工具、工业自动化、航天、医疗仪器以 及建筑、环境控制等众多领域。CAN技术在我国也正 迅速普及推广。
1.1 CAN总线简介
【任务实训】 一、实训前准备 1.实训场地及设备工具准备 场地：6个工位，车辆6辆（各型车辆）。 设备：万用表、电路图、试电笔。 专用工具：示波器、诊断仪。 常用工具：120件套、螺丝刀、扭力扳手、工具车。 2.学生组织 分成6组，每小组由4至6名学生组成，每组完成单次练习时间60min。
1.1 CAN总线简介