汽车车载网络系统
车载网络系统(汽车电子控制技术)
（6）仲裁 只要总线空闲，任何单元都可以开始发送报文， 具有较高优先权报文的单元可以获得总线访问权，如果2个 或2个以上的单元同时开始传送报文，那么就会有总线访问 冲突。仲裁的机制确保了报文和时间均不损失，当具有相同 识别符的数据帧和远程帧同时初始化时，数据帧优先于远程 帧。仲裁期间，每一个发送器都对发送位的电平与被监控的 总线电平进行比较，如果电平相同，则这个单元可以继续发 送；如果发送的是一“隐性”电平而监视的是一“显性”电 平，单元失去了仲裁，必须退出发送状态。 （7）错误检测 为了获得最安全的数据发送，CAN 的每一 个节点均采取了强有力的措施以便于错误检测、错误标定及 错误自检。错误检测的机制具有检测到所有的全局错误，检 测到发送器所有的局部错误，检测到报文里多达5个任意分 布的错误，检测到报文里长度低于15（位）的突发性错误， 检测到报文里任一奇数个的错误等属性。任何检测到错误的 节点会标志出损坏的报文，此报文会失效并将自动地开始重 新传送。 （8）故障界定 CAN 节点能够把永久故障和短暂扰动区别 开来，故障的节点会被关闭。
（7）传输协议具有三要素，分别规定了通信信息帧的格式， 通信信息帧的数据和控制信息，确定事件传输的顺序以及速 度匹配；并且还具有差错监测和纠正、分块和重装、排序、 流量控制功能得功能。
（8）传输仲裁是指当出现数个使用者同时申请利用总线发 送信息时，传输仲裁是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。
20 K LIN协会
2～ 25 M
TIT公司
10.1.2 车载网络基础知识
（1）局域网是指一个有限区域内连接的计算机网络，通 过该网络实现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。车载网络作为一种局域网，其数据传输速度一般在 105 Kb/s范围内，传输距离在250m范围内。
汽车车载网络系统检修
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
任务一 电控单元的组成
❖ （一）电源电路 ❖ 汽车电源电路是ECU一个别不可少的组成部分。
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
❖ （二）输入回路
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
❖ （三）微处理器
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务一 电控单元的组成
7# ISO-9141资料传输K
15# ISO-9141资料传输L
8# 提供制造厂应用
16# 直接蓄电池正电源
项目一 汽车电子控制单元的结构与检修
任务二 电控单元的检测
❖ 3、OBD-Ⅱ统一故障代码标准 ❖ 一组OBD-Ⅱ故障码是由5个代码组合而成，第一个字为英文代码，
代表测试系统，如B代表车身控制系统（BODY），C代表底盘控制 系统（CHASSIS）， P代表发动机变速器控制系统，即动力控制总 成（POWERTRAIN），U代表车载网络系统（CAN）。 ❖ 例如：福特EEC-V（第五代控制系统）的“P 1 3 5 2” 故障码， 其中第一位“P”代表测试系统；第二位“1”代表汽车制造厂码，该码 可以是“0-3”的数字，如果该码为“0”代表是SAE所定义的故障码。 其他的“1”，“2”或“3”等码，代表汽车制造厂，由制造厂自己定义； 第三位“3”代表SAE定义的故障范围（见表）；第四、五位“52”代表 原制造厂设定的故障代码。
常用车载网络系统(LIN)
LIN采用单线总线，主从结构，具有 低成本、高可靠性和易于扩展等优点。
LIN的应用范围
汽车内部传感器和执行器的通信
LIN常用于连接汽车中的各种传感器和执行器，如车门开关、座椅调节器、雨 刮器等。
替代CAN总线
在一些低端汽车中，LIN总线可以作为CAN总线的替代品，用于实现汽车内部 电子系统间的通信。
LIN总线对噪声干扰较为敏感， 可能会影响通信的稳定性和可 靠性。
LIN系统与其他车载网络的比较
CAN总线
FlexRay总线
Ethernet总线
LIN总线和CAN总线都是常用 的车载网络协议，但CAN总线 具有更高的传输速率和更好的 扩展性，适用于更复杂的车载 网络系统。
FlexRay总线是一种高速、确 定性、冗余的车载网络协议， 适用于需要高数据传输速率和 可靠性的应用。相比之下， LIN总线在传输速率和可靠性 方面存在局限性。
常见的LIN波特率有20kbps和 100kbps两种。根据系统需求选择合 适的波特率，以满足性能和成本的平 衡。
线缆规范指的是用于连接LIN网络节 点的线缆要求。为了确保数据传输的 稳定性和可靠性，应选择符合规范要 求的线缆，如屏蔽线或双绞线等。同 时，线缆长度也有限制，通常不超过 40米。
04 LIN系统的优势与局限性ຫໍສະໝຸດ LIN系统的优势低成本
可靠性高
灵活性高
LIN总线采用单线传输， 减少了线束数量和布线 复杂性，降低了整车成
本。
LIN总线采用分布式架构， 各节点之间相互独立， 提高了系统的可靠性和
稳定性。
LIN总线支持多种通信速 率和数据格式，可灵活 适应不同车型和功能需
求。
易于维护
LIN总线采用通用协议和 接口标准，方便故障诊
常用车载网络系统(LIN)课件
LIN是一种基于串行通信的总线系统 ，专为汽车分布式电子系统设计。它 具有低成本、高可靠性和易于扩展的 特点，适用于对通信要求不高的汽车 辅助系统。
LIN网络系统的组成
总结词
LIN网络系统由LIN主节点、LIN从属节点和LIN总线组成。
详细描述
LIN网络系统由多个节点组成，其中一个是主节点，其他是从 属节点。主节点负责启动通信并控制总线上的数据传输，从 属节点则响应主节点的请求并发送数据。LIN总线是连接所有 节点的物理媒介，负责传输数据。
受到重视。通过优化电路设计和降低功耗，可以延长车载网络的电池寿
命，提高整车的能效。
03
网络安全技术
随着智能网联汽车的发展，网络安全问题日益突出。LIN网络系统将加
强网络安全技术的研发和应用，以确保车载网络的安全性和可靠性。
LIN网络系统在智能网联汽车中的应用前景
智能驾驶辅助系统
LIN网络系统将广泛应用于智能驾驶辅助系统中，如自适 应巡航控制、自动泊车、碰撞预警等，提高驾驶安全性。
LIN网络系统的数据传输方式
01
LIN网络系统采用基于帧的数据传输方式，每个帧包括标识符、 数据长度、数据内容和校验码等信息。
02
帧格式简单明了，易于实现和维护。
数据传输采用广播方式，即主节点发送的报文会被所有从节点
03
接收并处理。
LIN网络系统的通信速率与线缆选择
01
根据不同的应用需求，LIN总线支持多种通信速率，如20kbps、 40kbps和9600bps等。
车联网应用
随着车联网技术的发展，LIN网络系统将与车载移动互联 网、云计算等技术结合，实现车辆与外部信息交互，提供 更丰富的车载信息服务。
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。
新能源汽车车载网络系统发展的现状及趋势
新能源汽车车载网络系统发展的现状及趋势
新能源汽车车载网络系统是指基于车载网络技术实现的车辆信息互联和智能化管理的系统。
目前，随着智能化技术与新能源汽车的深度融合，车载网络系统在新能源汽车领域的发展也逐渐成熟。
现状：
1. 车辆与车辆之间的互联互通：车载网络系统可以通过车联网技术，实现车辆之间的信息共享与通信，提高交通效率和安全性。
2. 车辆与云端的连接：车辆可以通过车辆终端和云服务器进行数据交换和远程控制，实现远程监控、远程诊断和远程升级等功能。
3. 车辆与用户的互动：车辆的车载网络系统可以支持语音、智能导航、娱乐系统等，提供更好的用户体验和驾驶辅助功能。
趋势：
1. 数据安全与隐私保护：随着车辆信息的互联互通，数据安全和隐私保护将成为发展的重点，相关技术和政策也将逐步完善。
2. 人工智能与智能驾驶：车载网络系统将向更高级的智能驾驶系统发展，通过人工智能技术实现自动驾驶、交通态势感知和智能决策等功能。
3. 车辆与智能家居的融合：车载网络系统将与智能家居系统进行互联，实现车辆与家庭能源、设备的智能互动，提高能源利用效率。
总的来说，新能源汽车车载网络系统在实现车辆智能化、互联互通和用户体验方面将持续发展和创新。
同时，随着技术的不断进步和用户需求的变化，未来可能会涌现出更多的创新应用。
汽车车载网络系统的认识
数据链路层最重要的作用就是通过一些数据链路层的协议， 在不可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。
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汽车车载网络系统的认识
五、车载网络的分类
车
用途
载
网
应用范围
络
的
功能
分
类
车身系统局域网 安全系统局域网 动力传动系统局域网 信息系统局域网
车内局域网 车外局域网
面向传感器、执行器控制的低速网络 面向独立模块间数据共享的中速网络 面向高速、实时闭环控制的多路传输网 面向多媒体信息的高速传输网络 面向乘员的安全系统高速、实时网络
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汽车车载网络系统的认识
三、车载网络系统的组成
通信协议
通信协议是控制通信实体间有效完成信息交换的一组约定 和规则。
通信协议的三要素
（1）语法：确定通信双方之间“如何讲”，即通信信息帧 的格式。 （2）语义：确定通信双方之间“讲什么”，即通信信息帧 的数据和控制信息。 （3）定时规则：确定事件传输的顺序以及速度匹配。
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汽车车载网络系统的认识
二、车载网络技术的发展史
5、1987年，全球最大的半导体芯片制造商，美国因特尔公司 开发出了第一枚CAN的芯片82526。荷兰最大的电子公司飞 利浦公司很快也推出了CAN的芯片82C200。 6、1992年，奔驰公司作为第一个采用CAN总线技术的公司， 将CAN总线系统装配在客车上。 7、1993年11月，国际化标准组织公布了CAN协议的国际标 准ISO11898以及ISO11519。
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汽车车载网络系统的认识
三、车载网络系统的组成
数据总线
数据总线是电控单元之间传输数据和信息的通道，就是通 常所说的“信息高速公路”。数据总线的功用就是传输数 据和信息。数据总线的传输介质常用双绞线、同铀电缆和 光纤。
常用车载网络系统MOST(共92张PPT)
（5）状态区。 信息帧的状态区包含用于给接收器发送信息帧的信息。
（6）奇偶校验区。
奇偶校验区用于最后检查数据的完整性，该区的内容将决定 是否需要重复一次发送过程。
1）系统启动（唤醒）
图3-35 伺服光波的传输过程
图3-36 主光波 图3-37 唤醒过程结束（开始数据传输）
2）同步数据的传输
图3-70 以硬度适宜的波纹管包扎光导纤维
图3-70 以硬度适宜的波纹管包扎光导纤维
ULF-SBX—接口盒；VM—视频模块；ZGM—中央网关模块
3. MOST的传输速率
图3-19 多媒体的数据传输速率
车载多媒体影音娱乐系统对数据传输速率要求很高。仅仅是带有 立体声的数字式电视系统，就需要约6 Mbit/s的传输速度。
图3-20 带有立体声的数字式电视系统
在车载多媒体影音娱乐
系统中，海量的视频和音频 数据是由MOST总线来传输的 ，而CAN总线只能用来传输 控制信号（图3-21）。
图3-25 处于休眠模式下的MOST系统
2）备用模式
MOST总线系统处于 备用模式时，无法为用户 提供任何服务，但这时 MOST总线系统仍在后台 运行。
3）通电工作模式
MOST总线系统处于 通电工作模式时，控制单 元完全接通，MOST总线 上有数据交换，用户可使 用影音娱乐、通信、导航 等所有功能。
3）异步数据的传输
在MOST系统中，导航系统的地图显示、导航计算、互联网网页 和E-Mail等图片、文本信息是作为异步数据传输的。
异步数据源 是以不规则的时 间间隔来发送这 些数据的。为此 ，每个数据源将 其异步数据存储 到缓冲寄存器内 。然后数据源开 始等待，直至接 收到带有接收器 地址的信息组。
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汽车车载网络系统
随着科技的不断发展和人们对汽车智能化的追求，汽车车载网络系
统逐渐成为当今汽车行业的热门话题。
本文将探讨汽车车载网络系统
的定义、特点以及对汽车行业和用户的影响。
一、汽车车载网络系统的定义
汽车车载网络系统是指以计算机网络技术为基础，将汽车内部各种
电子设备和外部网络连接起来，实现数据传输和信息交互的一种系统。
它使得驾驶者和乘车人员可以享受到丰富的多媒体娱乐、导航服务和
智能化交通管理等功能。
二、汽车车载网络系统的特点
1. 多媒体娱乐功能：汽车车载网络系统可以连接到互联网，通过内
置的娱乐系统提供音乐、视频、游戏和电子书等娱乐内容，提升驾乘
体验和乘车舒适度。
2. 导航和交通服务：车载网络系统可以实时获取道路交通信息、导
航地图和实时天气等数据，为驾驶者提供最佳的导航路线规划和交通
状况提示，提高驾驶的安全性和便利性。
3. 远程监控与控制：通过车载网络系统，驾驶者可以远程监控车辆
的状态、位置和安全状况，并且可以通过手机应用远程控制车内设备，例如调整座椅、开启空调等。
4. 车辆诊断和维护：车载网络系统可以对汽车进行实时的故障诊断，提醒驾驶者及时维修和保养车辆，增加车辆的可靠性和安全性。
5. 智能交通管理：车载网络系统可以与周围车辆和交通设施进行通信，实现智能化的交通管理和车辆控制，提高道路交通效率和整体安
全性。
三、汽车车载网络系统对汽车行业的影响
1. 产品升级与差异化竞争：车载网络系统成为了汽车企业产品升级
的关键要素，企业需要加大技术投入，提升产品的网络化和智能化水平，以满足消费者对于汽车智能化的需求。
2. 智能网联汽车发展：车载网络系统是智能网联汽车的基础和核心
技术之一。
通过车联网技术的应用，汽车可以实现与其他车辆、道路
设施和云端服务的无缝连接，为驾驶者和行人提供更加智能化的交通
出行体验。
3. 数据安全与隐私保护：车载网络系统的发展也带来了数据安全和
隐私保护的重要问题。
汽车企业需要加强数据加密和安全防护措施，
以保护用户的个人信息和驾驶数据不被非法获取和使用。
四、汽车车载网络系统对用户的影响
1. 丰富的娱乐体验：驾驶者和乘车人员可以通过车载网络系统享受
高品质的音乐、视频、游戏和其他娱乐内容，使驾乘时间更加愉快和
轻松。
2. 准确导航和实时交通信息：车载网络系统提供准确的导航路线和实时的交通信息，帮助驾驶者避免拥堵和选择最佳的行车路线，节省时间和燃料消耗。
3. 提高驾驶安全性：车载网络系统通过提供安全驾驶提示、车辆状态监控和驾驶行为分析等功能，帮助驾驶者提高驾驶安全性，减少交通事故的发生。
4. 个性化驾驶体验：车载网络系统可以根据驾驶者的个人喜好和习惯进行个性化设置，例如调整座椅、空调、音响等设置，提供更加舒适和符合个人需求的驾驶体验。
总结起来，汽车车载网络系统的出现给汽车行业和用户带来了诸多影响。
在未来，随着技术的进一步发展和用户需求的不断变化，车载网络系统将更加智能化、全面化和个性化，为我们的驾驶和乘车提供更多便利和安全。