车载网络系统》课程教学大纲
车载网络课程设计
车载网络课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解车载网络的基本概念、结构和原理，掌握车载网络的关键技术。
2. 使学生了解车载网络在智能交通系统中的应用和发展趋势。
3. 帮助学生掌握车载网络通信协议及相关标准。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际车载网络问题的能力。
2. 提高学生设计简单的车载网络拓扑结构和通信方案的能力。
3. 培养学生查阅相关资料、进行车载网络技术调研的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对车载网络技术的兴趣，激发他们探索新技术的热情。
2. 引导学生关注车载网络技术在交通安全、节能环保等方面的作用，增强他们的社会责任感。
3. 培养学生团队合作意识，提高他们在团队协作中沟通、交流和解决问题的能力。
课程性质：本课程为信息技术类课程，以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点：学生具备一定的计算机网络基础知识，对新技术充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高他们的实践操作能力。
在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 车载网络基础知识：介绍车载网络的概念、发展历程、分类及特点，使学生了解车载网络的基本框架。
教材章节：《车载网络技术》第1章 车载网络概述2. 车载网络结构与原理：讲解车载网络的体系结构、通信协议及关键技术，使学生掌握车载网络的运行原理。
教材章节：《车载网络技术》第2章 车载网络结构与关键技术3. 车载网络应用与案例分析：介绍车载网络在智能交通系统中的应用，分析典型应用案例，提高学生实际应用能力。
教材章节：《车载网络技术》第3章 车载网络应用及案例分析4. 车载网络通信协议及标准：讲解车载网络的主要通信协议及相关标准，使学生了解行业规范。
教材章节：《车载网络技术》第4章 车载网络通信协议与标准5. 车载网络设计与实践：培养学生设计车载网络拓扑结构、通信方案的能力，并进行实际操作演练。
第1章车载网络系统概述教材
本章重点： （1）了解车载网络技术的分类，并且知道 每一类的1到2种代表性协议； （2）调查某一车系（一汽Audi）的车载网 络技术并进行总结； （3）车载网络技术的优点； （4）目前车载网络技术应用趋势
2019/4/20 1
第1章考考你
1-1.请举出用于汽车的A、B、C类网络各2个？ 1-2.请简单说明Audi应用车载网络技术情况？ 1-3.目前车载网络技术应用趋势？(查找近期分析 文章) 1-4.车载网络技术的优点？ 1-5.请查资料说明宝马E65汽车网关通讯中各种颜 色的线分别代表什么车载总线？ 1-6：请说明宝马E60所包括的总线类型？
SPI、UART三种串行总线协议的区别 第一个区别当然是名字： SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口); UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器) 第二，区别在电气信号线上： SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总 线可以实现 多个SPI设备互相连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其 他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以 增加一条从设备选择线。 如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现 的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若 只实现从设备，则只需输入口即可。 UART总线是异步串口，因此一般比同步串口SPI的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的 波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发 送，一根用于接收。 显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。 第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工； SPI接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART的缺点也就是它的优点了，对通信双 方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，而且通信速度非常快。
教学大纲-车载网络
《汽车车载网络系统检修实训》课程教学大纲系（部）：机电工程系日期：2017年4月5日《汽车车载网络技术》教学大纲课程名称：汽车车载网络技术适用专业：汽车检测与维修技术授课系部：机电工程系计划学时：32学分： 1一、课程的性质、地位、作用《汽车车载网络技术》属于汽车检测与维修技术专业的专业核心课，也是一门实践性很强的技术应用型课程，它是来自企业的特色课程。
本课程在简要介绍汽车网络技术的基本原理和发展趋势之后，重点讲述CAN总线、光学总线（MOST和byteflight）、子总线（LIN、K总线协议、BSD 总线、蓝牙技术）、以太网、FlexRay、网关与诊断总线的结构组成和工作原理，对典型车系的汽车网络系统及其故障诊断、检测、维修等实用内容也作了充分的讲授。
通过本课程的学习，使学生进一步深化对汽车网络技术的理解和认识，熟悉汽车网络技术在汽车上的具体应用以及不同车型、不同车系的网络技术特点，深刻认识和体会汽车网络系统的故障规律和故障特点，构建和积累初步的汽车网络系统检测诊断经验，切实培养和提高汽车网络系统故障检测诊断的实际工作能力。
该课程的学习需要以前修课程《汽车电工技术》、《汽车电子技术》、《汽车原理与构造》为前导课程，可将前修课程培养的能力进行运用和深化；该课程为后续课程《毕业设计》以及企业顶岗实习、毕业实践等环节中。
该课程与前后续课程共同形成了完整的职业能力培养体系，是实现汽车维修专业人才培养目标的重要环节。
本课程的知识为学生毕业设计及今后从事汽车电控系统研究与开发打下坚实的基础。
二、课程目标1. 能力目标（1）能够对车载网络系统故障进行检测、诊断、分析、修复和排除；（2）能够正确使用汽车车载网络系统各种检测、维修设备和工具；（3）能够正确使用和养护汽车车载网络系统，保障工作性能良好；（4）通过汽车车载网络系统常见故障检测、诊断、维修，积累排除汽车故障技术工作经验，提高检测、分析、维修汽车故障能力；（5）通过汽车车载网络系统各种检测、维修设备和工具的正确使用，养成正确、安全、规范使用设备工具的意识，提高善于使用设备工具的能力；（6）通过教学以学生为中心，边做边学，在做中学习，提高学生适应工作环境能力，提高自主学习能力，提高理论联系实际能力。
车载网络系统(汽车电子控制技术)
4）诊断系统总线协议标准是为了满足OBDⅡ（ON Board Diagnose）、OBD Ⅲ或E-OBD（European-On Board Diagnose）标准。
5）多媒体系统总线协议标准分为三种类型，分别是低速、高 速和无线，对应SAE的分类相应为：IDB-C（Intelligent Data BUS-CAN）、IDB-M（Multimedia）和IDB-Wireless。
数据总线原则上用一条导线就足以满足功能要求了，但通常 总线系统上还是配备了第二条导线，信号在第二条导线上按相 反顺序传送的，可有效抑制外部干扰。
10.2 控制器局域网
10.2.1 CAN的基本知识
1.CAN工作原理
当CAN 总线上的一个节点发送数据时，它以报 文形式广播给网络中所有节点，对每个节点来说， 无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收， 每组报文开头的11位字符为标识符 （CAN2.0A），定义了报文的优先级，这种报文 格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标 识符是唯一的，不可能有两个节点发送具有相同 标识符的报文。当一个节点要向其它节点发送数 据时，该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标 识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态， 当它收到总线分配时，转为发送报文状态。
（10）车载网络传 输的基本原理 车载 网络系统由多个控制 单元组成，控制单元 通过收发器（发射/ 接收放大器）并联在 总线导线上，所有控 制单元的地位均相同， 也称之为多主机结构， 如图10-4所示，数 据交换是按顺序连续 完成的。
图10-4 车载CAN网络系统的总线连接图
数据总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于在连接的 控制单元之间进行数据交换，如果数据传输总线系统出现故障， 故障就会存入相应的控制单元故障存储器内，可以用诊断仪读 出这些故障。控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，还 可识别出与数据传输总线相关的故障。诊断仪读出数据传输总 线故障记录后，可按这些数据准确地查寻故障，控制单元内的 故障记录用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故 障说明。
汽车车载网络技术详解最新版精品课件第1章 车载网络系统基础知识
6．比特和字节
计算机中的所有信息都以位（bit，亦称比特，是二进制数 字的最小信息单位）为单位进行存储和处理的。 1千字节（KB）= 210字节，即1 024字节 1兆字节（MB）= 220 字节，即1 024KB（1 048 576字节） l千兆字节（GB）= 230字节，即1 024MB（1 073 741 824字节） 注意：换算系数不是1 000，而是1 024。
DDB/Optical（Domestic 音频系统通信协议将DDB作为音频系统总线采 Digital Bus/Optical） 用光通信
5.6Mbit/s
C&C
MOST（Media Oriented 信息系统通信协议以欧洲为中心，由克莱斯
System Transport） 勒与BMW公司推动
IEEE1394
CAN）
同步的CAN
Byteflight
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议通用 时分多路复用（FTDMA）
FlexRay
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议
1Mbit/s 10Mbit/s 5Mbit/s
Robert Bosch公司 CIA
BMW公司
BMW公司Daimler Chrysler公司
（2）总线数据传输的要求 1）可靠性高 2）使用方便 3）数据密度大 4）数据传输快
（3）总线数据传输的优点 1）简化线束 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。
数字总线信号传递方式
线束对比 a）传统线束 b）采用车载网络后的线束
3．车载网络系统的发展史
1987年12月日本车采用LAN
表1-3 几种车载网络的开发年份、采用厂家与发表年份
《车联网技术基础》教学大纲
车联网技术基础Internetof Vehicle课程编号：学分：2学时：30（其中：讲课学时：30实验学时：0上机学时：0课外: 0）先修课程：电工电子技术微机原理及应用适用专业：车辆工程教材：暂无开课学院：汽车学院一、课程性质《车联网技术》是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。
它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。
二、课程任务1.知识方面1.1了解车联网基本概念1.2掌握车载几种有线网络的基本结构1.3掌握支持车联网的几种无线网络架构1.4了解车联网的应用2.能力与素质方面2.1具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识。
2.2掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识；了解本专业前沿发展现状和趋势。
2.3具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力。
2.4掌握文献减缩、资料查询获取相关信息的基本方法。
三、课程内容及要求第一章绪论（一）教学内容（1）物联网的概念（2）智能交通（3）车联网及其在智能交通中的应用（二）教学要求知识要求（1）了解车联网的概念。
（2）了解智能交通的基本组成能力和素质要求（1）掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，了解本专业前沿发展现状和趋势。
(2)掌握文献减缩、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法（三）重点与难点1.重点（1）智能交通的几个相关概念；2.难点（1）智能交通的几个相关概念；第二章车载现场总线技术（一）教学内容（1）车载总线概述（2）CAN总线基础1、CAN总线协议基础2、CAN总线数据帧构成（3）FLEXRAY总线1、FLEXRAY总线拓扑结构2、FLEXRAY数据帧（4）LIN总线基础1、LIN网络的结构2、LIN总线数据传输（5）车载通讯协议1、常用通讯协议2、SAEJ1939协议概述（5）常用总线接口器件（二）教学要求知识要求（1）掌握车载总线的基本构成和各类总线数据帧的组成；（2）了解常用通讯协议的应用能力和素质要求（1）具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力（2）掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识（三）重点与难点（1）难点：总线数据帧结构和解析。
《车载网络技术》教学大纲(郑为民)
《车载网络技术》教学大纲课程名称：车载网络技术课程编码：课程类别：专业课程适用专业：汽车检测与维修技术教学组织形式:理论课程学时与学分：课程总学时:32课程总学分：2理论教学学时：32实践（验、训)教学学时:0一、大纲说明本大纲根据白云学院汽车检测与维修技术专业人才培养方案制订.理论教学学时：32学时；属机电系汽车检测与维修技术专业课程。
（一）课程的地位和作用本课程是汽车检测与维修技术专业汽车方向类专业的一门理论和应用性较强的专业课程，课程的作用是使学生学习汽车专业和在今后生产实践中对具体技术问题进行分析处理的基础.（二）课程的教学目的通过本课程的学习，使学生熟悉汽车网络各系统的结构组成，掌握汽车网络与电子设备的基本功能，理解其工作原理，掌握网络元件故障检测和维修的基本方法.同时对当前汽车网络的新技术、新装置要有进一步的认识。
（三）主要先修课程在学习本课程前必须先修完《汽车电器设备构造与维修》和《电工电子基础》二门课程。
（四)课程考核方式理论闭卷考核。
二、教学内容、教学要求及教学重点和难点第1章汽车车载网络技术基础【教学内容】1.了解汽车电子控制技术2.MCS—51单片机的结构和原理3.知识拓展：汽车车载网络系统基础【教学要求】了解汽车网络的发展、掌握MCS-51单片机的结构和原理的认识、应用，对汽车网络课程有一个总体认识;同时掌握汽车网络系统编程知识。
【教学重点】汽车网络元件的认识和MCS-51单片机的结构和原理。
【教学难点】MCS—51单片机的结构和原理。
第2章汽车车载网络技术分析【教学内容】一、汽车多路传输系统结构与原理（一）多路传输系统(SWS）的技术特征(二)多路传输系统的组成（三）多路传输原理（四）多路传输系统的通信协议标准二、汽车车载网络系统结构与原理(一）CAN总线多路传输系统(二）UN总线多路传输系统(三）V AN总线多路传输系统（四)MOST总线多路传输系统（五)FlexRay总线多路传输系统（六）蓝牙技术原理与应用【教学要求】理解和掌握汽车多路传输系统结构与原理与汽车车载网络系统结构与原理。
车载网络教学设计
车载网络教学设计车载网络教学设计是一种利用车载网络技术，将教学资源和学习内容传递给学生的教学方式。
通过车载网络教学，学生可以在车上随时随地进行学习，充分利用碎片化的时间，提高学习效率。
以下是一个车载网络教学设计的示例：一、教学目标：1. 提供学生与教师互动的学习环境，促进学生的个性化学习；2. 利用车载网络教学平台，提供多样化的学科知识和教学资源；3. 通过车载网络教学，激发学生的学习兴趣，提高学习效果。
二、教学内容：1. 多学科的教育资源，包括语文、数学、英语、科学等各学科的教学内容；2. 针对不同年级和不同学科的学习需求，提供专门的教学课程和学习材料；3. 利用车载网络平台，推送一些有趣的学习内容，如故事、小视频等，激发学生的学习兴趣。
三、教学方法：1. 实施个性化学习：根据学生的不同水平和兴趣，定制学习计划，提供个性化的学习资源；2. 利用碎片化时间学习：学生可以在上下学的路上进行学习，充分利用时间；3. 互动学习：通过车载网络平台，学生可以和学习伙伴、教师进行互动，进行学习交流，解答问题；4. 激励学习：设立学习目标，设置学习奖励机制，激励学生的学习积极性。
四、教学平台：1. 利用车辆上配备的大屏幕、音响设备，搭建车载网络教学平台；2. 平台上可以拓展多种教学应用程序，包括在线学习、在线听写、在线作文等；3. 提供教师互动界面，学生可以与教师进行实时互动交流；4. 使用智能手机或平板电脑作为学生的个人终端，通过与车载网络连接实现学习。
五、评估方法：1. 利用车载网络教学平台提供的在线评估工具，对学生的学习成果进行评估；2. 通过在线测试、问答等形式，检测学生的学习情况；3. 结合学生的自主学习报告、作品展示等形式，综合评估学生的学习效果。
六、教学管理：1. 利用车辆上配备的车载网络教学平台，对学生的学习情况进行实时监控和管理；2. 教师可以通过远程管理工具对学生的学习进度和作业情况进行查看和统计。
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《车载网络系统》课程教学大纲
课程代码：0806515005
课程名称：车载网络系统
英文名称：Vehicle Network System
总学时：32 讲课学时：28 实验学时：4
学分：2
适用专业：车辆工程专业
先修课程：大学计算机基础、单片机原理及应用、汽车电子电气
一、课程性质、目的和任务
本课程是车辆工程（车辆电子电气方向）的专业课程。
其目的是使学生掌握车载网络系统的主流协议标准的内容、分类，车载网络的基本结构特点，车载网络技术在汽车电子控制系统中的应用。
通过课程学习，要求学生了解车载网络系统的概况与发展、车载网络系统主流协议标准；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点、应用方案；掌握车载CAN总线网络系统的测试、设计与应用；培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业知识以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求
本课程以车载网络系统为研究对象，以主流车载网络标准的内容及其应用为教学重点。
学完本课程应达到以下基本要求：
(1) 了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识。
(2) 了解车载网络系统的概况、车载网络系统的分类，基本结构特点。
(3) 熟悉车载网络系统主流协议标准（CAN LIN FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN MOST等）的主要内容。
(4) 掌握车载网络系统的应用方案并能结合所学知识进行实例分析。
(5) 掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法。
(6) 掌握车载CAN总线网络系统的软硬件设计与应用。
三、教学内容及要求
1．绪论
了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识；了解车载网络系统的概况；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点。
2. 车载网络系统主流协议标准
掌握车载控制器局域网CAN总线的分层模型，数据链路层与物理层技术规范要点与网络构建；了解车载局部连接网络LIN的主要内容；了解基于时间触发的车载网络协议标准FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN的主要内容；了解车载多媒体网络MOST的主要内容。
3. 车载网络系统的应用
掌握车载网络系统的应用方案；掌握车载网络系统的实例分析方法。
4. 车载CAN总线网络系统的测试
掌握车载CAN总线网络系统的信号测试方法；掌握车载CAN总线网络系统的数据测
试方法。
5. 车载CAN总线网络系统的软硬件设计与应用
掌握CAN控制器、收发器的基本结构与功能与使用；掌握通用CAN总线节点的软硬件设计方法；车载CAN总线网络系统设计与应用实例。
四、所含实践环节
车载网络系统实验安排在车载网络系统课程内，开设2个实验：
1. 车载CAN总线网络系统的认识、操作实验1学时
2. 车载CAN-BUS系统控制与检测实验3学时
五、课外习题及课程讨论
为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于20题。
六、教学方法与手段
本课程采用板书与多媒体课件结合的方式进行课堂教学。
八、课程成绩评定办法
本课程考核采用期末闭卷笔试和平时考核相结合的方式。
学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（占70%）两部分构成，平时成绩中实验成绩占20%，出勤、作业、课堂提问、学习主动性等占10%。
九、推荐教材和教学参考书
教材：《汽车车载网络技术与应用》，屈敏编，校内讲义,2009年。
参考书：《车上网络技术》，秦贵和编，机械工业出版社，2003年。
《现代轿车全车网络系统原理与维修》，杨庆彪主编，国防工业出版社，2007年。
《汽车单片机及局域网技术》，侯树梅主编，高等教育出版社，2005年。
大纲制订人：屈敏
大纲审定人：罗绍新
制订日期：2010年5月
《车载网络系统》课程实验教学大纲
一、实验教学目标与基本要求
要求掌握车载CAN总线网络系统的组成、结构与操作测试方法，掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法及其特征，了解车载CAN总线网络系统设计的一般要求。
掌握实验原理、步骤和常用实验仪器设备的操作方法。
综合实验，充分发挥学生的个性，培养基本技能、实验能力、独立分析问题和解决问题的能力。
二、本实验课程的基本理论与实验技术知识
随着计算机网络技术与现场总线控制技术的迅速发展，车载网络技术在现代汽车电子控制技术中得到广泛应用，已成为现代汽车电子控制技术的一个重要发展方向。
本实验属专业课程实验课，在实验过程中，注意掌握汽车车载网络的主流标准——CAN 总线工作原理与测试方法，为将来工作打下基础。
三、实验方法、特点与基本要求
(1) 通过实验学生应掌握车载CAN总线网络系统的工作原理、结构与操作方法。
(2) 通过实验学生应掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法及其特征，并了解车载CAN总线网络系统设计的一般要求。
四、实验主要仪器设备
1. CBEOWL/0-01型车身舒适系统CAN-BUS实验台
2. 金德K81汽车用多功能诊断仪
3. USBCAN总线接口卡；PC机；CAN总线测试软件
4. CAN-BUS仿真实训系统
五、实验项目的设置与内容提要
六、实验报告要求
每次实验提交实验报告。
实验报告由实验原理、实验内容及数据的记录及分析、处理组成，并附有实验原始记录。
七、考核方式与成绩评定标准
实验成绩：考勤20%、操作20%、报告60%。
若不参加实验，实验成绩按0分处理。
八、教材及主要参考资料
教材：《车载网络系统实验指导书》，屈敏编著，校内讲义,2009。
参考书：《现代轿车全车网络系统原理维修》，杨庆彪编著，国防工业出版社，2007年。
九、其他说明
本大纲是在现有条件下制定的，今后可以根据实际情况进行调整。
大纲制订人：屈敏
大纲审定人：罗绍新
制订日期：2010年5月。