汽车总线 多路传输系统结构类型
多路传输系统结构-206
- 部件，CV00
CV00是一个伺服计算机，它管理方向盘下模块的所有 控制，并经过VAN车身网与BSI“对话”。
Mickaël DELAUNAY AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
-
部件，0004
示意图
7005 7020 7000 7005
- 领域，驾驶舒适性
运行: 空调
- 加热 / 吹风
BSI1
0004
BM34
+ MT
8060
8045
8050
Mickaël DELAUNAY AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
- 领域，驾驶舒适性
运行: 空调
- 手动空调 (RF) 8007 1313 1320 1510
8006
BSI AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
- 领域，驾驶员信息
运行: 仪表板
1211
CV00
BSI1
7215
1320
Mickaël DELAUNAY AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
- 领域，通讯
自动收音机和CD换碟机
Mickaël DELAUNAY AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
6105
6135
6130
6100
8308
6120
BSI1
6040
6036
6045
Mickaël DELAUNAY AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
- 领域，保护
运行: 发动机防盗启动 (ADC2)
Mickaël DELAUNAY AP/PFQO/FMP/FTC/ICO
汽车车载网络系统的总线类型种类
汽车车载网络系统的总线类型种类在汽车的各种电子控制系统中，由于各个系统对通信的实时性要求不同，通常的车载网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点，并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理。
汽车车载网络系统的类型较多，应用较多的有CAN、 LIN、SAE J1850、Flex Ray、TTCAN、VAN、TTP/C、MOST、ASRB等。
美国汽车工程师协会（SAE)根据速率将汽车控制局域网划分为A、B、C、D4大类。
1.A类总线控制局域网系统汽车控制局域网A类总线标准包括LIN和TTP/A两大类。
其中：(1)LIN总线标准LIN 是英文 Local Inter connect Net-work的缩写，是1999年由欧洲汽车制造商 Audi、BMW、Daimler Chrysler、Volvo、 Volkswagen、VCT公司及Motorola公司组成的UN协会共同努力下推出的用于汽车分布式电子控制系统幵放式的低成本串行通信标准，从2003年幵始进入使用阶段。
(2)TTP/A总线标准TTP/A是英文Time Triggered Protocol/A的缩写，最初是由维也纳工业大学制定的，为时间触发类型的网络协议，主要应用于集成了智能变换器的实时现场总线。
A类总线通常面向传感器、执行器控制的低速网络，数据传输速率通常只有1〜 10Kb/So主要应用于对电动门窗、中控锁、电动后视镜、电动坐椅调节、灯光照明等进行控制。
2.B类控制局域网总线系统汽车控制局域网B类总线标准包括低速CAN、SAEJ1850、VAN3大类。
(1)CAN总线标准CAN是德国BOSCH公司从20世纪80年代初为解决汽车中众多的控制器与测试仪器之间的数据交换而幵发的一种串行数据通信协议。
低速CAN具有许多容错功能，一般用在车身电子控制中，而高速CAN则大多用在汽车底盘和发动机的电子控制中。
(2)SAEJ1850总线标准SAE J1850作为B类网络标准协议。
汽车总线概述
8．传输仲裁——交警 当出现数个使用者同时申请利用总线发送信息时，用于避免发生 数据冲突的机构。仲裁可保证信息按其重要程度来发送。
讯息
应答
讯息
应答
9．比特率 比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second)， 比特率越高，单位时间传送的数据量（位数）越大。
传输速率
传输速率=1秒中的传输字位数 单位：波特/Baud (Bd)，根据无线电工程师Jean Baudot命名，1845 - 1903 在汽车上的传输率：9600 Bd - 22 000 000 Bd
Bit 1 U
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Bit 8
t 1s
10.电磁兼容 EMC(Electromagnetic Compatibility)
3．模块/节点 模块是一种电子装置。简单一点的如温度和压力传感器，复杂的 如计算机(微处理器)。传感器是一个模块装置，根据温度和压力的 不同产生不同的电压信号。这些电压信号在计算机(一种数字装置) 的输入接口被转变成数字信号。在计算机多路传输系统中的控制单 元模块被称为节点。 4．局域网的拓扑结构 所谓拓扑结构（topology）就是网络的物理连接方式。局域网的常 用拓扑结构有三种：星型、环型、总线型。 ⑴ 星型网络拓扑结构 ⑵ 环型网络拓扑结构
1．局域网 局域网是在一个有限区域内连接的计算机网络，简称局域网。 一般这个区域具有特定的职能，通过这个网络实现这个系统内的 资源共享和信息通信。连接到网络上的节点可以是计算机、基于 微处理器的应用系统或控制装置。局域网一般的数据传输速度在 105Kbit/s范围内，传输距离在250m范围内，误码率低。汽车上 的总线传输系统（车载网络）是一种局域网。 2． 数据总线 模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路,如果模块可以 发送和接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。汽 车上的信息高速公路实际是一条导线或两条导线。各汽车制造商 一直在设计各自的数据总线，如果不兼容，就称为专用数据总线。 如果是按照某种国际标准设计的，就是非专用的。但事实上，正 如你将了解到的、可能都是专用的数据总线。
多路传输控制系统（汽车）
多路传输控制系统（汽车）现代车汽电路系统已经走向数字化的时代，在之前的汽车线路系统中，几乎是一条电路负责一个讯号，例如：当我们按喇叭时，喇叭开关送一个负极讯号给喇叭继电器，继电器本身已经有正极在那里等著作动，作动之后再送一正极讯号给喇叭，而喇叭本身已经搭铁，因此喇叭便能叭叭的响了。
这是一个很简单的回路，但如果喇叭这一条线路讯号又要负责起方向灯的作用，那根本不可能，因为你按了喇叭之后，方向灯也跟着亮了。
话说回来，为何要有多路传输控制呢？首先了解何谓多路控制，故名思意，一条线路负责传输多种讯号。
这在汽车可能觉得很稀奇，不过它早已应用在各界，如通讯、音响的同轴或是光纤，就是利用数字讯号来沟通，也就是01001101....的讯号，但为什么要使用多路传输控制呢：第一、减少线束的增加。
由于汽车愈来愈先进，配备愈来愈多的装备与功能，相对的却造成线束的一直增加，当故障发生时，要捉出毛病的所在，也就愈来愈困难了。
第二、由于微控制器日新月异，要做到此——数据传输，其实在是轻而易举。
以下我们介绍到HONDA ACCORD（本田雅阁）的多路传输控制系统、ACCORD的多路传输控制系统Multiplex Control Systems （以下简称MCS）主要应用在车门控制板上，为了要减少车门连至车身的线束，MCS车门、驾驶座及乘客座多路传输控制单元，而这三个控制单元便是使用单一多路通讯线路：车门----多路传输控制单元：位于车门的综合开关上；驾驶座-多路传输控制单元：位于脚踏板旁保险丝继电器座内；乘客座-多路传输控制单元：位于乘客座脚踏板旁保险丝继电器座内；MCS包含下列主要功能：唤醒及睡眠功能、失效安全功能、二模式自我诊断功能，模式一：使用在诊断MCS本身。
模式二，用来诊断每一系统的输入组件。
MCS ：负责传输着引擎油压指示的闪烁电路、安全带提醒指示电路、室内灯与钥匙插入指示电路。
其它的控制像是仪表灯光控制、灯光自动熄灭装置、自动门锁、电动窗、雨刷及喷水控制（调节速度及间隔时间）、免钥匙进入及安全警示装置。
多路传输系统概述
多路传输系统概述摘要自20世纪50年代汽车技术与电子技术结合以来，电子技术领域中集成电路，大规模集成电路的发展带动汽车电子控制系统。
汽车电控系统极大地提高了汽车的各种性能。
但随着电子技术的普遍应用，车辆的控制单元的数目不断增多，相应的传感器和执行器的数目也不断增多，同时汽车上的的线路也越来越复杂，将不利于汽车业的发展。
多路传输系统的应用解决了这个问题，并且得到了发展。
本文主要以汽车CAN（控制局域网）技术来介绍多路传输系统。
关键词多路传输系统 CAN 组成工作原理正文多路传输系统的产生以水温传感器为例，很多传感器都需要它的信息，发动机控制单元利用它控制喷油量，即冷车增加喷油，热车减少喷油发动机控制单元还要利用水温信号控制点火和爆震；变速器单元利用它来控制换挡时间；仪表系统要用该信号来显示发动机温度；其他系统也要用到水温信号，如空调系统等所以有些车上需要安装三四个水温传感器，分别为不同的系统提供工作信号，照此趋势车上的控制线路会越来越复杂。
但如果利用多路传输系统就不会产生多个水温传感器。
下面我们分析一下数据传输的方法，但目前为止，汽车所采用的数据传输方法有一下两中。
(1)每条信息都通过各自的线路进行交换。
第一种方法若要传输5个信息要5条线路如下图并行数据传输方式串行数据总线传输方式由两图对比可以看出，串行数据总线传输方式具有优越性。
所以多路传输系统的产生是必然的。
多路传输系统的应用于发展（1）1983年由Bosch公司开发CAN总线应用于汽车制造业。
（2）1987年英特尔公司制造了第一块硅片。
（3）1989年在汽车及自动化工业中出现了串行通信模块。
（4）自1994年——1995年CAN成为行业内采用得最广泛的通信协议。
多路传输系统的概念信息通信如同打电话，与对方通过电话线连接，通过电话线发送和接收信息。
CAN数据总线中的数据传递就像一个电话会议，一个电话用户（控制单元）将信息“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”这个数据。
汽车车身电控系统检修-CANBUS总线系统结构及传输原理
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线是用于传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-High）线和 CAN低位（CAN-Low）数据线。数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各 控制单元，各控制单元接收后进行处理。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线采用两条线相互扭结成双绞线，两条线上的电位是相反的，如果一条 线的电压是5V，另一条线就是0V，两条线的电压总和等于常值。双绞线可以有效防 止对车辆内的其他设备产生电磁干扰，同时也可消除因为电压在CAN数据总线上快 速变换而产生的磁场干扰。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
CAN-BUS数据总线的数据传输原理在很大 程度上类似电话会议的方式。一个用户 （控制单元）向网络中“说出”数据，而 其他用户“收听”到这些数据。若控制单 元认为这些数据对它有用，它就接收并且 应用这些数据，而其他控制单元也许不会 理会这些数据。故数据总线里的数据并没 有指定的接收者，而是被所有的控制单元 接收及计算。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
三、CAN-BUS数据总线的传输过程
数据的具体传输过程： ③ 接收数据。所有与CAN-BUS数据总 线相连构成网络的控制单元成为接收器， 从CAN-BUS数据总线上接收数据。 ④ 检查数据。控制单元对接收到的数据 进行检查，看是否是其功能所需。 ⑤ 接受数据。如果所接收的数据是需要 的，它将被认可及处理，反之将其忽略。
汽车CAN总线详细教程
03
和纠正等功能。
CAN总线的优缺点
CAN总线的优点包括
实时性强、可靠性强、灵活性强、成 本低等。
CAN总线的缺点包括
对噪声和干扰敏感、节点数量有限、 对总线长度有限制等。
02
CAN总线基础知识
位时间与位编码
位时间
在CAN总线中，每一位的传输时间称为位时间。位时间与波特率有关，因为波特率定义了每秒传输的位数。
电源故障
检查CAN总线电源是否正常，以及电源分配 是否合理。
CAN总线维修与保养建议
定期检查
定期检查CAN总线的连接和终端电 阻，确保连接牢固、电阻正确。
备份数据
备份CAN总线的配置和故障码数据 ，以便在需要时进行恢复。
更换元件
如果发现故障元件，及时更换以确保 CAN总线的正常运行。
软件升级
及时升级CAN总线的软件版本，以 提高系统的稳定性和可靠性。
VS
连接方式
CAN总线可以以不同的方式连接，例如 串联、并联或混合连接。串联连接是最常 见的连接方式，其中每个节点串联连接在 总线上。
03
CAN总线在汽车上的应用
车载网络架构
车载网络
车载网络是汽车内部各个电子控制单元（ECU） 之间进行数据传输和信息共享所构成的通信系统 。
LIN总线
LIN总线是一种低速的串行通信协议，主要用于汽 车中的低速网络，如车门控制、座椅控制等。
错误检测与处理
错误检测
CAN总线使用循环冗余校验（CRC）来检测错误。CRC码附加在数据帧的尾部，用于验证数据的完整 性。
错误处理
如果检测到错误，CAN总线可以采取不同的错误处理策略，例如重新发送数据或忽略错误数据。
通信接口与连接方式
汽车CAN基本原理介绍
汽车CAN基本原理介绍1.汽车CAN的概述CAN是一种串行通信协议，使用两根差分线（CAN_H和CAN_L）进行通信。
它最初是由德国公司Bosch开发用于汽车电子系统之间的通信，现在已广泛应用于汽车工业以及其他领域。
2.CAN的通信架构CAN网络由多个节点组成，每个节点都有一个唯一的标识符（ID）。
节点之间通过CAN总线进行通信。
CAN总线可以是单线或者多线的，多线的CAN总线可以提供更高的数据传输速率。
3.CAN的数据传输CAN使用基于优先级的非冲突访问控制机制。
每个节点都有一个优先级，优先级高的节点可以随时发送消息。
CAN的通信是基于消息的，消息由一个帧组成。
4.CAN的帧格式CAN帧由标识符（ID）、控制位（Control）、数据长度码（DLC）和数据域（Data）组成。
标识符用于标识消息的类型和发送方，控制位用于指示消息的类型，数据长度码用于指示数据域的长度，数据域包含实际的数据。
5.CAN的通信方式CAN的通信方式可以分为两种：广播方式和点对点方式。
在广播方式下，消息被发送到整个网络上的所有节点；在点对点方式下，消息只被发送到指定的节点。
6.CAN的错误检测和纠正CAN具有高度可靠性的特点，它可以检测和纠正错误。
CAN使用CRC 校验码来检测传输过程中发生的错误，并使用重发机制来纠正错误。
7.CAN的速率和距离CAN的传输速率可以根据具体需求进行选择，通常可以达到1Mbps。
CAN的最大传输距离可以达到数百米，如果需要更远的传输距离，可以使用CAN的中继器或者光纤转换器。
8.CAN的应用9.CAN的发展趋势随着汽车电子系统的不断发展，CAN也在不断演进。
CAN已经从最初的CAN 2.0发展到CAN FD（Flexible Data Rate），可以实现更高的数据传输速率和更大的数据负载。
总结：汽车CAN是一种高度可靠且高效的通信协议，它在汽车电子系统中起到了至关重要的作用。
它以其稳定的性能、优秀的错误检测和纠正能力以及广泛的应用领域而受到了广泛的认可和应用。
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长信息中速VAN舒适网适用于仪表、收放机、空调控制、 导航系统等的显示功能，为多主控室网络，适用于交互式功
能。主系统：BSI，125kbit/s的典型速率，适用于舒适设
备的信息长度最多为28个字节。 低速率低成本的VAN车身网1和车身网2两个网，运行稳 定性好，适用于安全气囊、前照灯、车门、车门玻璃、座椅、 微粒过滤器、转向盘等，结构简单，可靠。主系统：BSI，
混合CAN网
诊断网：系统间电脑的定期诊断连接K线，速率达到 10.4kbit/s。对生产厂家的诊断仪来说，CAN诊断网与BSI连 接速率达到500kbit/s，其扮演的角色就是某些系统内部网的 数据通道。
CAN诊断网在车身CAN网和舒适CAN网上的速率达到
125kbit/s。
低速CAN网和高速CAN网上的信号
62.5kbit/s的典型速率，信息长度最多为28个字节。
诊断网。连接速率为10.4kbit/s的K线，实现制造商控制 系统诊断，即系统间电控单元法规强制诊断。
二、全CAN网结构构成
随着车载电子技术的不断发展，越来越多的车型采用新型 的全CAN网结构系统。其特点如下：
⑴CAN内部系统网的速率为：200 ~500kbit/s。 ⑵CAN舒适网取代VAN舒适网，速率为：125kbit/s。 ⑶一个单独的CAN车身网取代了VAN车身1和VAN车身2 两个网，使用诊断工具通过BSI对网上所有电脑进行诊断的方 式，被CAN诊断网所取代。 ⑷8×8位字节数据区域。
VAN-CAN双网结构1
VAN-CAN双网结构2
VAN网（主-从）和CAN网（多主）布置形式比较
VAN-CAN双网的线路接口和网络协议控制器作用
短信息高速率的CAN内部系统网络适用于机械功能、发动机和底盘，为多主 系统，传输速率为：250kbit/s，速率在一定范围内的变化可以导致状态的 改变；短信长度最多为8个字节。
在同一个车身网络上可以连接的电脑如下：
①安全气囊、转向盘下转换模块，发动机室伺服盒(车身
1网)。
②车门、车顶天窗、雨水传感器，座椅(车身2网)。
（2）舒适网络演变：
CAN舒适和CAN车身这两个网采用低速容错CAN技术，正如 其名所言，可以允许两条通信线路中其中一条突然出现故障。 这一选择符合运行稳定性的标准，是为了达到VA Nhomakorabea协议中涵盖
9141(K线)进行连接，其连接速率为500kbit／s。
⑸高速率信息传输。
⑹无降级模式（CAN低速网络除外）。 ⑺信息交换类型：主系统—主系统。
二、全CAN网结构
串行CAN网
CAN网的应用情况
短信息高速率的CAN内部系统网络适用于机械功能、发动
机和底盘，为多主系统网络（所有电脑都优先发送本地请求的 权力），速率为：500kbit/s，信息长度最多为8个字节。 车身/舒适（CAN-LS）网，中速网络，适用于车身和座舱 功能（代替VAN网功能），交互功能的多主系统。主系统： BSI，125kbit/s的典型速率，信息长度最多为7个/8个字节。
典型多路传输系统的 结构类型
河北交通职业技术学院 骆孟波
多路传输系统的结构类型
一、VAN-CAN双网系统基本结构 目前应用最多的多路传输系统VAN网和CAN网， VAN网的基本结构有三种：
VAN网结构：
多主系统
M1
M2
Mn-1
Mn
M 主-从系统 E1 M1 混合系统 E1 E2 En M2 M3 E2 Mn
CAN舒适网
多主系统 125 中等 100
CAN车身网
主/从系统 62.5 中等 100
诊断网 ISO9141
10.4 多 250
Diag ON CAN
主/从系统 主/从系统 500 多 250
速率/（kbit/s) 500
2.中央控制部件
（1）BSI演变历史 BSI——网络系统中枢，思维大脑。 负责对接收到的信息进行编码，并发出指令。是一个由软件控制的 CPU。
的所有可以出现物理型故障。
（3）内部系统网络演变： CAN内部系统网络采用的速率为500kbit／s，而以前网速是 250kbit／s，主要是因为内部系统里的电脑远程加载占用了大量 的时间。
（4）诊断连接演变：
前的诊断连接是将CAN车身网和CAN舒适网与某些制造 商专有的诊断电脑连接起来，要求必须使用规定的ISO
BSI 的 通 道 角 色
（2）BSI功能
BSI在使用微处理器后，功能在不断提高，内置功能数目的增加是为了简化 其他外围计算机并降低成本。
中央控制器的演变和车身与舒适网功能的兼容
全CAN网和VAN-CAN双网结构的演变比较
BSI具体演变如下：
（1）车身网络演变： 车身网络变化的策略是从BSI和电脑之间的主／从系统型 的问与答的交互模式过渡到多主系统的交互模式，尽管重组 这两个车身网络可能会对网络运行的稳定性产生一定的影响， 但是这样可以更好的兼容CAN协议。
VAN-CAN双网结构的发展历程 VAN舒适网最早由法国雪铁龙汽车公司开发。主要连接对象 是汽车的音响，照明系统，导航系统和显示屏，主要应用于 塞纳车型和萨拉毕加索等。 到了雪铁龙C5轿车，则出现了VAN-CAN双网并存的网络结构， 其目的是为了满足更多功能和更高的舒适享受的高级车辆。 CAN内部网是为了满足发动机，变速器和底盘的各项功能； VAN网则是为了兼容：彩色显示屏幕的导航仪，跟高级别的 车辆收放机，更高级别的空调等； VAN车身1和VAN车身2两个网则是为了满足车身外部设备以及 座舱功能：安全气囊，转向盘转换模块，视觉设备，车门， 天窗，雨水传感器，座位记忆盒等；以识别网络中的安全功 能。
1.系统内部网、车身网、舒适网和诊断网的比较
CAN内部网
交流类型 速率/ （Kbit/s) 多主系统 250
VAN舒适网
多主系统 125
VAN车身网
主/从系统 62.5
诊断网 ISO9141
主/从系统 10.4
信息数量
中等
中等
100
中等至较少
100
多
250
恢复时间/ms 10
CAN内部网
交流类型 信息数量 恢复时间/ms 多主系统 中等 10