汽车总线分类及特点
汽车总线系统
汽车总线系统 具有实时性、 可靠性、可扩
展性等特点
汽车总线系统 可以降低汽车 电子系统的成 本提高汽车的 安全性和舒适
性。
汽车总线系统的应 用
控制汽车电子设备：通过总线系统控制汽车上的各种电子设备如发动机、变速箱、刹车 系统等。
数据传输：总线系统可以快速、准确地传输数据提高汽车电子设备的工作效率。
1980年代：CN总 线技术诞生用于 汽车电子控制系 统
1990年代：LIN 总线技术出现用 于汽车电子控制 系统的低成本解 决方案
2000年代： FlexRy总线技术 出现用于汽车电 子控制系统的高 速通信
2010年代：以太 网技术应用于汽 车电子控制系统 实现高速、实时、 可靠的通信
总线技术的发展： 从传统的CN总线到 更先进的FlexRy总 线
网络化：构建车 辆与车辆、车辆 与基础设施之间 的网络连接实现 信息共享和协同 控制
标准化：制定统 一的总线协议和 接口标准降低开 发成本和维护难 度
安全性：加强数 据加密和身份认 证确保车辆通信 和数据传输的安 全性
智能网ห้องสมุดไป่ตู้汽车：汽车总线系统将实现车 辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与云 端的互联互通提高驾驶安全性和舒适性。
网络架构的发展： 从传统的分布式网 络架构到更先进的 集中式网络架构
安全性能的发展： 从传统的被动安全 到更先进的主动安 全
智能化的发展：从 传统的手动操作到 更先进的自动驾驶 技术
智能化：汽车总线系统将更加智能化实现车辆与外界的实时交互 安全性：汽车总线系统将更加注重安全性提高车辆的安全系数 节能环保：汽车总线系统将更加注重节能环保降低车辆的能耗和排放 集成化：汽车总线系统将更加集成化实现车辆各个系统的高效协同工作
汽车CAN总线技术简单介绍
汽车CAN总线技术简单介绍CAN总线技术是一种用于汽车系统间通信的串行总线标准。
它最早由德国Bosch公司于1986年引入，现已成为各种车辆的标准通信接口。
CAN总线技术以其高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性等优点而受到广泛应用。
CAN总线技术采用串行通信方式，可以连接多个控制设备和传感器，实现车辆内各个电子控制单元(ECU)之间的数据交换。
CAN总线的主要特点是多主结构、分时共享和通信优先级控制。
在CAN总线技术中，每个ECU都被称为一个节点，节点之间通过双线（CAN_High和CAN_Low）进行通信。
CAN总线采用差分通信方式，即CAN_High与CAN_Low之间的电压差是数据传输的信号，这种方式使得CAN总线在工作距离较长时仍能保持良好的信号质量。
CAN总线技术中，节点之间的通信采用帧的形式。
CAN帧包括了ID（标识符）、数据段和帧检验序列（CRC校验）。
ID用于标识CAN帧的优先级和内容，数据段用于存储实际数据，CRC校验用于验证数据的完整性。
CAN总线技术支持两种通信模式：广播模式和点对点模式。
广播模式是指当一个节点发送了一帧数据后，其他节点都可以接收到该帧数据。
点对点模式则是指只有特定的节点才能接收到一些节点发送的数据帧。
CAN总线技术可以实现高速的数据传输，其传输速率可以达到1Mbps或更高。
此外，CAN总线支持实时数据传输，可以满足复杂的控制系统对低延迟的要求。
CAN总线技术的另一个优点是可靠性。
由于CAN总线采用了冲突检测和错误检测机制，能够及时发现和纠正数据传输中的错误。
当多个节点同时发送数据时，CAN总线会自动检测到冲突，并采用非破坏性的方式将发送冲突的帧标记为错误帧，从而保证数据传输的可靠性。
此外，CAN总线技术还具有良好的可扩展性。
对于需要添加新的传感器或控制设备的系统，只需添加新的节点并连接到CAN总线上即可实现数据交换，而无需进行其他的复杂改动。
总之，CAN总线技术是一种高可靠性、高带宽、易于开发和可扩展性的汽车系统间通信标准。
CAN总线简介(2024版)
驱动系统的高速CAN
• 驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器 （ECU）、ABS控制器、安全气囊控制器、 组合仪表等等，它们的基本特征相同，都是 控制与汽车行驶直接相关的系统。
倍。这种传统布线方法不能适应汽车的发展。CAN总线可有效减少线束，节省空间。
例如某车门-后视镜、摇窗机、门锁控制等的传统布线需要20-30 根，应用总线 CAN 则
只需要 2 根。（3）关联控制在一定事故下，需要对各ECU进行关联控制，而这是传统
汽车控制方法难以完成的表1 汽车部分电控单元数据发送、接受情况
• （5）直接通信距离最远可达10km（速率5Kbps以下）。
• （6）通信速率最高可达1MB/s（此时距离最长40m）。
• （7）节点数实际可达110个。
• （8）采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个。
• （9）每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错 率极低。
• （10）通信介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维，一 般采用廉价的双绞线即可，无特殊要求。
可靠性高：传输故障（不论是由内部还是外部引起 的）应能准确识别出来 使用方便：如果某一控制单元出现故障，其余系统 应尽可能保持原有功能，以便进行信息交换 数据密度大：所有控制单元在任一瞬时的信息状态 均相同，这样就使得两控制单元之间不会有数据偏 差。如果系统的某一处有故障，那么总线上所有连 接的元件都会得到通知。 数据传输快：连成网络的各元件之间的数据交换速 率必须很快，这样才能满足实时要求。
• （2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满 足不同的实时要求。
汽车电器维修：认知汽车CAN总线、LIN总线、MOST总线的应用及其性能特点
汽车电器基础
CAN总线的特点： ①使用双绞线、同轴电缆以及光纤作为网线，适用 于大数据量短距离通信或者长距离小数据量。
②高速串行数据接口功能：CAN总线支持从几百到 1Mbit/s的数据传输速率，反应速度快，发送时不需 等待令，对请求反应迅速。 ③数据帧短，短数据帧有利于减小延时，提高实时 性，但降低了有效数据传输速率。 ④具有独立性，每个子系统都可以独立工作，某个子系 统出现故障时并不影响其他系统的正常工作。
②单线传输：LIN网络中使用的是非屏蔽的单根导线 联接主、从模块，总线不与诊断仪连接。
③低速传输：LIN网络控制的大多数是舒适系统，对 数据传输速度要求不高，它的传输速率在10Kbit/s 左右，属于A类总线。 ④LIN总线无需仲裁。
汽车电器基础
⑤与CAN总线的橙色不同，
LIN总线主色为紫色。
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⑥在LIN系统中，加入新节点，不需要 其他从节点作任何软件或硬件的改动。 6
汽车电器基础
学习目标2：认知汽车CAN总线、 LIN总线、MOST总线的应用及其性
能特点
汽车电器基础
8.1.2 总线的应用及其性能特点
1．CAN总线 （1）CAN总线的应用 电子控制器局域网络CAN是德国BOSCH公司提出并推广应用的，它是 专门为车辆系设计的，来为汽车的控制器之间提供数据交换。
CAN-BUS系统
⑦整个网络的配置信息只包含在主节点中， 从节点可以自由地接入或脱离网络而不影 7 响网络中的通信LIN的网络结构。
⑧基于通用UART接口。几乎所有微控制
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器都具备LIN必需的硬件，价格低廉、结
构简单。
汽车电器基础
3．MOST总线 （1）MOST总线的应用 MOST是一种用于多媒体数据传送的网络系统，专门针对汽车而开发的， 采用光纤（不受电磁辐射干扰与搭铁环的影响）作为物理层的传输介质，将 视听设备、通信设备以及信息服务设备相互连接起来。
汽车总线
环形结构 环形结构由各节点首尾相连成一个闭合环 形线路。其信息是单向传送的，每个节点要安装中 继器来接受、放大、发送信号。优点是结构简单建 网容易，便于管理；缺点是当节点过多时，将影响 传输效率，不利于扩充，节点发生故障时，整个网 络就不能正常工作。 总线结构 总线拓补结构是一种共享通路的物理结构。 具有信息双向传输功能，普遍用于区域网的连接。 优点是：安装容易，扩充或删除一个节点很容易， 不需停止网络的正常工作，节点的故障不会殃及系 统。各个节点共用一条总线作为数据通路，信道的 利用率高；缺点是：由于信道共享连接的节点不宜 过多，并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。 汽车上的网络多采用这种结构。
CAN
注意 初学者接触CAN总线不容易确切明了总线的
含义，笔者认为CAN总线确切的说应该称作 CAN总线系统，做为一个总线系统包括总线 协议、控制器、执行器、数据线等部分组成， 单纯说CAN是其中的协议部分，另外的组成 还应该包括相应的控制器、执行器等，我们 下文提到的LIN，FlexRay等是不同的协议， 对应的控制器要有相应的变化。
图9 CAN-BUS系统组成
如图9所示是一个典型的CAN连接示意图，图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中有两个收发器用于接两个不同速率的总线 网络，每个RX为数据接收端，TX为发送端， 其控制器相连，下面提到的SJ1000是常用的 CAN控制器，每个控制器都外接一个CPU做 为控制运行。现阶段许多厂商都是将，CPU、 控制器、收发器做成一体，我们也可以将此 理解为一个节点，图3中ABS、SAS都可以理 解为独立的节点，其结构与上述一致，只是 当协议不同等情况下，选取的控制器和CPU 会相应有所不同。
图2 网关原理示意图
上文图1中有不同的传输协议，比如
汽车总线应用技术
用于悬挂控制、制动控制 等。
车身系统
用于车门控制、座椅控制 等。
动力系统
用于发动机控制、变速器 控制等。
信息娱乐系统
用于音响控制、导航控制 等。
02
汽车总线技术分类与比较
CAN总线
定义
CAN总线是一种串行通信协议， 主要用于汽车内部传感器和执行
器之间的通信。
特点
CAN总线具有高可靠性和实时性， 支持分布式控制，广泛应用于汽车 发动机、底盘和车身控制等系统。
接口设计
接口设计是指设备与总线之间的连接 方式和接口规范，包括物理接口和电 气接口。接口设计需要考虑设备的数 量、分布和功能等因素。
总线软件与开发工具
总线软件
总线软件是汽车总线应用技术的软件 基础，包括驱动程序、应用程序等。 总线软件的设计需要考虑软件的稳定 性、可靠性和可维护性等因素。
开发工具
开发工具是指用于开发和应用汽车总 线技术的工具和软件，包括仿真工具 、调试工具、测试工具等。开发工具 的设计需要考虑开发效率、易用性和 可扩展性等因素。
总结词
娱乐系统的总线应用提供了丰富的多媒体功能和便利的人机交互界面。
详细描述
通过总线技术，汽车娱乐系统能够实现音频和视频的播放、导航功能的集成以及各种智能设备的连接 。这使得驾驶者和乘客在车内能够享受到丰富的多媒体功能，同时也有利于提高驾驶的安全性和便利 性。
05
汽车总线技术发展趋势与挑战
汽车总线技术发展趋势
无线化
随着无线通信技术的发展，未来汽车总线技术将向无线化方向发 展，以减少线束的使用和降低布线成本。
高速化
为了满足大量数据传输的需求，未来总线技术将向高速化方向发展 ，提高数据传输效率。
车载总线分类及应用
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------车载总线分类及应用车载总线分类及应用总线分为：外部总线，内部总线，系统总线。
系统总线包括：地址总线，数据总线，控制总线汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展，在未来的 5～10 年里，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能 CPU 相连的电气系统。
如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶、线控制动、线控油门和线控悬架等，采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。
在新一代雅阁 V6 轿车上采用的 DBW 就是新技术之一。
DBW 是线控油门的英文缩写，也可称之为电控油门，即发动机的油门是通过电子控制的。
传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板，由油门拉索直接控制发动机油门的开合程度，从而决定加速或减速，驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉索的机械作用联系的。
而DBW 将这种机械联系改为电子联系。
驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉索。
但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑1 / 7ECU(电子控制器) ， ECU 将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。
也就是说驾驶员的动作与油门的动作之间是通过电子元件的电信号联系的。
虽然从构造上来看， DBW 比传统油门控制方式复杂，但油门的控制却比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入汽缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。
使用线控技术的优点很多，比如使用线控制动无需制动液，保护生态，减少维护；质量轻；性能高(制动响应快) ；制动磨最小(向轮胎施力更均匀) ；安装测试更简单快捷(模块结构) ；更稳固的电子接口；隔板间无机械联系；简单布置就能增加电子控制功能；踏板特性一致；比液压系统的元件更少等。
四种主流的汽车总线：CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解
四种主流的汽车总线：CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解车用总线就是车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络。
目前，有四种主流的车用总线：CAN总线、LIN总线、FlexRay 总线和MOST总线。
用一张表格来说明各种总线的区别一、汽车总线的诞生汽车总线的诞生离不开汽车电子的发展。
汽车电子化的程度也被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
传统的汽车电子大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然会形成庞大的布线系统。
据统计，一辆采用传统布线方法的高档汽车中，其导线长度可达2000米，电气节点可达1500个，而且该数字大约每10年就将增加1倍。
这进一步加剧了粗大的线束与汽车上有限的可用空间之间的矛盾。
无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都不能适应现代汽车的发展。
另外，为了满足各电子系统的实时性要求，须对汽车公共数据(如发动机转速、车轮转速、节气门踏板位置等信息)实行共享，而每个控制单元对实时性的要求又各不相同。
因此，传统的电气网络已无法适应现代汽车电子系统的发展，于是新型汽车总线技术便应运而生。
二、CAN总线CAN总线又称作汽车总线，全称为“控制器局域网(Controller Area Network)”，是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。
它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来，形成一个完整的系统。
CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。
现今在汽车电子系统中已得到广泛应用，成为欧洲汽车制造业的主体行业标准，代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。
世界上很多著名的汽车制造厂商，如Volkswagen(大众)、Benz(奔驰)、BMW(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls.Royce(劳斯莱斯)等公司都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。
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汽车总线分类及特点
根据不同的标准，汽车总线可以分为多种分类，常见的分类及其特点如下：
1. 车载通信总线：用于车辆内部不同系统之间的数据通信，如CAN总线、LIN总线等。
其特点是通信速率较快，能够同时传输多种类型的数据，并且具有较高的可靠性和稳定性。
2. 外部车辆通信总线：用于车辆与外部环境之间的数据传输，如FlexRay总线、MOST总线等。
其特点是通信速率较快，能够满足高带宽需求，适用于车载娱乐系统和高级驾驶辅助系统等。
3. 诊断总线：用于车辆故障诊断和维修，如K线总线、J1939总线等。
其特点是通信速率较低，主要用于诊断和通讯，具有较高的可靠性和稳定性。
4. 高速数字总线：用于传输车辆内部系统之间的高速数据，如Ethernet总线、FlexRay总线等。
其特点是传输速率高，能够满足大数据量的传输需求，适用于车联网和自动驾驶等领域。
需要注意的是，不同的汽车总线具有不同的特点和应用场景，选择合适的总线系统需要考虑到具体的应用需求和技术要求。