第1章车载网络技术绪论

不涉及如何实现这些操作。服务涉及两层间的接口，低层是服务的提供者，上层是服务的 用户。

协议：定义的是同层对等实体间交互帧、数据包的格式和意义的一组规则。实体利用协议
实现他们的服务定义；对等实体可以自由的改变协议，但是不能改变服务。 协议是“水平的”，即协议是控制两个对等实体进行通信的规则。 服务是“垂直的”，即服务是由下层通过层间接口向上层提供的。

无连接服务（ Connectionless Service ）
汽车车载网络技术及应用
1.2 计算机网络

服务类型

服务：网络中各层向其相邻上层提供的一组操作，是相邻两层之间的界面。

分类：

面向连接的服务（Connection-oriented Service）： 无连接服务（ Connectionless Service ）
汽车车载网络 技术与应用
汽车车载网络技术及应用
课程简介

课程的提出

汽车电子技术的发展，电控单元的数量增多，功能复杂； 电控单元间需相互协作，完成复杂的控制功能数据交互

端到端通信带来的问题：

线束增加、车身可用空间减少、车身质量增加 增加了装配和维修的难度、提高了整车成本 妨碍整车可靠性的提高
1.2 计算机网络

计--报文交换----分组交换的演变过程。

电路交换：线路独占，利用率低 报文交换：将整个信息包作为一个报文，并在到达某个站点 后先存储，当有合适的线路时再转发。优点：线路利用率高； 缺点：传输延迟大

分组交换：将报文进行分组（分割成一小块），再进行交换； 接收方将收到的分组组装成原来的信息。优点：线路利用率 高、差错少、交换率高、延迟小。

采用多路复用的总线系统，可以将各个独立的电子控制单元 连接成一个网络
总线：采用标准数据
协议，采用一根或两 根数据线来完成电子 部件之间的数字信息传 输。
汽车车载网络技术及应用
课程说明—车载网路技术及应用

课程先修课

计算机网络、汽车电子、单片机

学习本课程的目的


了解汽车总线的概念； 了解汽车总线的基本原理； 掌握汽车总线的协议的原理和特点； 掌握总线在汽车上的应用； 汽车网络技术在汽车上的具体应用以及不同车型、不通车系 的网络技术特点，深刻认识和体会汽车车载网络系统的故障 规律和故障特点。
在车内采用基于总线技术的网络结构。 采用串行总线实现多路传输，组成汽车电子网络。 多路传输： 指在计算机局域网中，将多种信息混合或交叉通过一个通信信道 传输的方式。 一个具有多路传输的网络容许多个计算机同时对其进行访问 应用于汽车的优势： （1） 布线简化，减低成本； （2）电控单元间的交流简单快捷； （3） 信息资源共享； （4）提高汽车总运行可靠性

底盘电子系统：


车身电子系统：


车用通信系统（Telematics）


汽车车载网络技术及应用
1.1 汽车电子技术

1.1.3 汽车电子系统网络化

早期存在问题：


早期是点到点单一通讯，相互之间少有联系，随着ECU的增加，线速急 剧增加； 连接复杂、控制复杂、车身重量增加、油耗增大。 每增重50kg，油耗0.2L/100km
电缆插头的定义及连接法。 物理层关心用什么样的信号来表示数据“1”和“0”； 每一位持续时间；数据传输是否是双向的；连接的 建立和终止; 注意：传递信息的物理媒体，如双绞线、同轴电缆、 光缆等，是在物理层的下面，当做第0 层。
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1.2 计算机网络

OSI参考模型
数据链路层：
其主要任务是在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧 （frame）为单位的数据。每一帧包括数据和必要的控制信息。 数据链路层通过物理网络链路提供可靠的数据传输。 定义了网络和协议特征，其中包括物理编址、网络拓扑结构、错误校 验、帧序列以及流控。
汽车车载网络技术及应用
1.2 计算机网络

网络分层结构的好处

各层之间是独立的


每层无需知道其下层的实现方法，仅仅需要知道层间接口提供的服务 即可； 各层实现简单独立的功能，将复杂的问题简单化 当上层发生变化时，只要层间的接口关系保持不变，其他各层不受影 响； 在调试庞大的系统的时候可以分解成若干个独立的子系统来调试 每层的功能和服务都有了明确的说明。

汽车车载网络技术及应用
3、ISO/OSI参考模型
OSI: Open Systems Interconnection ISO: International Standards Organization
汽车车载网络技术及应用
1.2 计算机网络概述

ISO/OSI参考模型
物理层:在通信信道上传输位流（bit 流）,确定连接
理论 34 + 实验 6课程考核 开卷考试
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课程学时

课程说明--车载网路技术及应用

教材


罗峰、孙泽昌 编著. 汽车can总线系统原理、设计与应用（第1 版）.电子工业出版社, 2010年 参考书目：



汽车单片机及车载总线技术. 北京理工大学出版社 汽车CAN总线系统、原理、设计与应用. 电子工业出版社 CAN总线测控技术及其应用．电子工业出版社 现场总线CAN原理与应用技术(第2版)．北京航空航天大学出版社 凌永成等 主编. 汽车网络技术. 清华大学出版社,2012 屈敏 主编. 汽车车载网络技术原理与应用. 国防工业出版社2012
汽车车载网络技术及应用

解决方案

1.1 汽车电子技术

汽车电子系统网络化

几个概念 汽车总线技术：

在汽车上，采用标准数据协议，采用一根或两根数据线来完成电子 部件之间的数字信息传输技术。 在协议的管理下，有若干终端、传输设备和通信控制处理器等组成 的系统的集合。

网络：


汽车电子控制网络 按照特定的车载网络协议，以共享资源为主要目的，将所有位 置上分布且独立工作的车载控制模块相互连接在一起的集合。 对于任何遵循车辆网络协议的供应商所生产的控制单元都可轻 易添加入该网络系统中或者从网络系统中拆出，系统几乎不需 要做任何硬件和软件的修改，这完全符合现代汽车平 台式设 计的理念。
逻辑链路控制子层管理单一网络链路上的设备间的通信，IEEE 802.2 标准定义了LLC。 LLC支持无连接服务和面向连接的服务。
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是邮件系统服务模式的抽象；
邮件系统服务模式 的特点?

需要有明确地址、到达次序 无法保证、可能丢失 每个报文带有完整的目的地址，每个报文在系统中独立传送； 不能保证报文到达的先后次序； 无连接服务不保证报文的可靠性。
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二、计算机网络概述

服务与协议的区别

服务：某一层向上一层提供的一组操作。定义了该层打算代表其用户执行哪些操作，但是
1.1 汽车电子技术

1.1.2 汽车电子系统的基本构成

动力电子系统：

包括发动机管理和传动装置，是汽车的核心； 发动机控制系统需要快速高档微处理器。 提高司乘人员的安全性（ABS防抱死制动系统)； 提高驾驶的舒适程度、为驾驶员提供车况信息 （仪表管理、座椅位置调节、空调系统、车门车 窗控制、顶棚控制等）。 为满足行车过程信息化所提供的服务，驾乘人员 随时随地与外界环境进行双向信息交互； 卫星定位、无线通信、数字影音信息处理等软硬 件；
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1.1 汽车电子技术

1.1.1 汽车电子技术的发展阶段

电子管时代：

20世纪50年代，汽车商安装电子管收音机------汽车电子的雏形.

晶体管时代：

20世纪60年代，硅整流交流发电机和晶体管调节器（放大、开关）； 20世纪70年代后期，集成电路的发展，微控制器在汽车上广泛应用，解 决节能、排放、安全.
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车载网路技术及应用--绪论
第1章
绪论
汽车车载网络技术及应用
本章内容




汽车电子技术的发展 计算机网络概述 车载网络通信 信号的编码方式 介质访问控制方式 现代汽车电子网络系统 汽车网络系统结构 汽车总线系统 发展和分类 特征 汽车计算机控制系统 汽车总线网络协议
汽车车载网络技术及应用
1.2 计算机网络

1.2.1 计算机网络概述

计算机网络就是把多种形式的计算机用通信线路连接起来，并使其能够互相进行 信息交换的系统。

计算机网络包括：计算机、各种硬件、各种软件、组成网络的体系结构、网络传 输介质和网络通信技术。即计算机网络是计算机和通信技术结合的产物。
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系统灵活性好


易于实现和维护


能促进标准化工作

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1.2 计算机网络

通信例子
Header
break up the incoming messages into packets
packet
frame
Tail
汽车车载网络技术及应用
1.2 计算机网络

2、服务类型

服务：网络中各层向其相邻上层提供的一组操作，是相邻两层之间的界面。 分类：

集成电路时代：

20世纪90年代，集成电路技术广泛应用于汽车，解决节能、排放、安全、 舒适问题。