车载网络通信基础知识-71页文档71页PPT
合集下载
第8章 车载网络概述PPT课件
22
8. 3 常用车载网络系统简介
8.3.1 CAN
CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为 CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。1986 年德 国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此 后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现 在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
8
CAN协议提供的总线仲裁机制保证了所有消息都能 无破坏地传输，但是会导致一些消息传输的延时。在一 些实时性要求较高的应用中， 迫切需要提供一种服务以 保障安全相关的消息传输不受总线上其他待传输消息的 影响。TTCAN (time-triggeredCAN ) 协议正是应这种需 求而提出并发展起来的。
15
8.2 车载网络的分类及其网络协议 从20世纪80年代以来不断有新的车载网络标准产生，
目前存在多种标准，侧重的功能有所不同，为了方便研 究和应用，美国汽车工业协会（SAE）的车辆委员会将 汽车数据传输网络划分为A、B、C三类。 （1）A类网络
A类网络是面向传感器/执行器控制的低速网络，数 据传输速率通常小于10Kb/s，主要用于后视镜调整、电 动车窗、灯光照明等控制。
ISO14230(Keyword protocol 2000)通信协议满足 OBDⅡ、OBDⅢ的要求；欧洲以往诊断系统使用的 ISO9141通信协议满足OBDⅡ的要求；美国GM、 Ford、DC公司广泛使用的J1850通信协议满足 OBDⅡ的要求，采用CAN的J2480诊断系统通信标准 满足OBDⅢ的要求；2000年开始欧洲汽车厂商使用 的基于CAN总线的诊断系统通信标准ISO315765满足 E-OBD的要求。
12
FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准， 将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构 的发展方向。FlexRay是继CAN 和LIN之后的最新研 发成果，可以有效管理多重安全和舒适功能：譬如， FlexRay适用于线控操作(X-by-Wire)。
8. 3 常用车载网络系统简介
8.3.1 CAN
CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为 CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。1986 年德 国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此 后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现 在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
8
CAN协议提供的总线仲裁机制保证了所有消息都能 无破坏地传输，但是会导致一些消息传输的延时。在一 些实时性要求较高的应用中， 迫切需要提供一种服务以 保障安全相关的消息传输不受总线上其他待传输消息的 影响。TTCAN (time-triggeredCAN ) 协议正是应这种需 求而提出并发展起来的。
15
8.2 车载网络的分类及其网络协议 从20世纪80年代以来不断有新的车载网络标准产生，
目前存在多种标准，侧重的功能有所不同，为了方便研 究和应用，美国汽车工业协会（SAE）的车辆委员会将 汽车数据传输网络划分为A、B、C三类。 （1）A类网络
A类网络是面向传感器/执行器控制的低速网络，数 据传输速率通常小于10Kb/s，主要用于后视镜调整、电 动车窗、灯光照明等控制。
ISO14230(Keyword protocol 2000)通信协议满足 OBDⅡ、OBDⅢ的要求；欧洲以往诊断系统使用的 ISO9141通信协议满足OBDⅡ的要求；美国GM、 Ford、DC公司广泛使用的J1850通信协议满足 OBDⅡ的要求，采用CAN的J2480诊断系统通信标准 满足OBDⅢ的要求；2000年开始欧洲汽车厂商使用 的基于CAN总线的诊断系统通信标准ISO315765满足 E-OBD的要求。
12
FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准， 将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构 的发展方向。FlexRay是继CAN 和LIN之后的最新研 发成果，可以有效管理多重安全和舒适功能：譬如， FlexRay适用于线控操作(X-by-Wire)。
第8章 车载网络概述PPT课件
6
随着汽车电子技术发展，特别是在上个世纪80年代 以后，出现了基于数据通信的车载网络，这为提高汽车 性能和减少线束数量提供了有效的解决途径。 在各种数 据通信方式中最常见的是UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，一种通用串行数据 总线），最早的车载网络是在UART的基础上建立的。 比如通用汽车的E&C、克莱斯勒的CCD、褔特的ACP、 丰田的BENA等等。UART在汽车中的成功应用，标志着 汽车电子逐步迈向网络化。
汽车单片机与车载网络技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
第8章 车载网络概述
8.1 车载网络的发展历史 8.1.1车载网络产生的原因 汽车电子技术是汽车技术和电子技术结合发展的产 物。从20世纪60年代开始，随着电子技术的飞速发展， 汽车技术也由于电子技术的应用得到了迅猛的提高。汽 车的电子化已经成为公认的汽车技术的发展方向。到目 前为止，汽车电子化程度的高低，已经成为当今世界衡 量汽车技术先进水平的重要标志。在如今生产的中档以 上汽车上，电子装置所占的成本已经达到整车成本的 30~35%，在豪华轿车上已经占到50%以上。
12
FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准， 将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构 的发展方向。FlexRay是继CAN 和LIN之后的最新研 发成果，可以有效管理多重安全和舒适功能：譬如， FlexRay适用于线控操作(X-by-Wire)。
8
CAN协议提供的总线仲裁机制保证了所有消息都能 无破坏地传输，但是会导致一些消息传输的延时。在一 些实时性要求较高的应用中， 迫切需要提供一种服务以 保障安全相关的消息传输不受总线上其他待传输消息的 影响。TTCAN (time-triggeredCAN ) 协议正是应这种需 求而提出并发展起来的。
随着汽车电子技术发展，特别是在上个世纪80年代 以后，出现了基于数据通信的车载网络，这为提高汽车 性能和减少线束数量提供了有效的解决途径。 在各种数 据通信方式中最常见的是UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，一种通用串行数据 总线），最早的车载网络是在UART的基础上建立的。 比如通用汽车的E&C、克莱斯勒的CCD、褔特的ACP、 丰田的BENA等等。UART在汽车中的成功应用，标志着 汽车电子逐步迈向网络化。
汽车单片机与车载网络技术
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
第8章 车载网络概述
8.1 车载网络的发展历史 8.1.1车载网络产生的原因 汽车电子技术是汽车技术和电子技术结合发展的产 物。从20世纪60年代开始，随着电子技术的飞速发展， 汽车技术也由于电子技术的应用得到了迅猛的提高。汽 车的电子化已经成为公认的汽车技术的发展方向。到目 前为止，汽车电子化程度的高低，已经成为当今世界衡 量汽车技术先进水平的重要标志。在如今生产的中档以 上汽车上，电子装置所占的成本已经达到整车成本的 30~35%，在豪华轿车上已经占到50%以上。
12
FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准， 将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构 的发展方向。FlexRay是继CAN 和LIN之后的最新研 发成果，可以有效管理多重安全和舒适功能：譬如， FlexRay适用于线控操作(X-by-Wire)。
8
CAN协议提供的总线仲裁机制保证了所有消息都能 无破坏地传输，但是会导致一些消息传输的延时。在一 些实时性要求较高的应用中， 迫切需要提供一种服务以 保障安全相关的消息传输不受总线上其他待传输消息的 影响。TTCAN (time-triggeredCAN ) 协议正是应这种需 求而提出并发展起来的。
车联网基础知识汇总PPT共31页
车联网基础知识汇总
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
车载网络系统及其故障诊断方法 PPT
智能传感器：具备上网功能；
电控单元的构成
①组合式CAN控制器 CAN控制器 CAN控制器独立于微机控制器；
③集成式CAN控制器
目前，发展趋势是CAN接口、收/发器、微控制器 集成到一个芯片上。
成本低；微控制器对CAN控制器的读写时间比独立 CAN控制器要小；速度快；系统可靠性高；
一、车载网络系统的组成
网络节点（模块）、通信线路、软件及协议 解释：
①各种控制模块、网关、智能传感器 ②通信线路、不同子网(拓扑结构) ③支持各节点工作的软件、通信协议
1.节点（模块）
一种电子装置。 简单：智能传感器；复杂：微处理器。
电控单元：微处理器，实现某种自动控制功 能；
网关：微处理器，实现不同子网之间的数据 传输、数据管理；
二、车载网络的分类（1）
SAE将车载网络划分为A、B、C三个级别
A级速率：1~10 kb/s，主要应于电动门窗、座 椅调节、灯光照明等控制。
B级速率：10~100 kb/s，主要应用于电子车辆 信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系 统。
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
在总线上某一时刻若有两个节点同时发送数 据，则这两个数据将会在总线上发生“冲突”， 为了避免冲突产生，就要有一个解决“争用”总 线的方法，以使各节点充分利用总线的信道空间 和时间来传送数据而不发生冲突，这正是介质访 问控制方式的管理机制。
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测” （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写，是一种总线常见的访问控制方 式。
➢ 位速率一般在10~125Kbps；
电控单元的构成
①组合式CAN控制器 CAN控制器 CAN控制器独立于微机控制器；
③集成式CAN控制器
目前，发展趋势是CAN接口、收/发器、微控制器 集成到一个芯片上。
成本低；微控制器对CAN控制器的读写时间比独立 CAN控制器要小；速度快；系统可靠性高；
一、车载网络系统的组成
网络节点（模块）、通信线路、软件及协议 解释：
①各种控制模块、网关、智能传感器 ②通信线路、不同子网(拓扑结构) ③支持各节点工作的软件、通信协议
1.节点（模块）
一种电子装置。 简单：智能传感器；复杂：微处理器。
电控单元：微处理器，实现某种自动控制功 能；
网关：微处理器，实现不同子网之间的数据 传输、数据管理；
二、车载网络的分类（1）
SAE将车载网络划分为A、B、C三个级别
A级速率：1~10 kb/s，主要应于电动门窗、座 椅调节、灯光照明等控制。
B级速率：10~100 kb/s，主要应用于电子车辆 信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等系 统。
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
在总线上某一时刻若有两个节点同时发送数 据，则这两个数据将会在总线上发生“冲突”， 为了避免冲突产生，就要有一个解决“争用”总 线的方法，以使各节点充分利用总线的信道空间 和时间来传送数据而不发生冲突，这正是介质访 问控制方式的管理机制。
CSMA/CD是“载波侦听多路访问/冲突检测” （Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect）的缩写，是一种总线常见的访问控制方 式。
➢ 位速率一般在10~125Kbps；
汽车车载网络结构ppt课件
起始字节的第一位编码为“0”，而终止位编 码为“1”。
图3：L精IN选pp帧t课件结2021构
12
Hale Waihona Puke LIN总线特性LIN总线融合了I2C和RS232的特性：像I2C总线那样，LIN 总线通过一个电阻上拉到高电平，而每一个节点又都可以 通过集电极开路驱动器将总线拉低；像RS232那样通过起 始位和停止位标识出每一个字节，每一位在时钟上异步传 输。
图1给出了典型的LIN协议配置。当任意一个节点将总线拉 低时，总线处于低电平，标识着总线进入占用状态；而当 所有节点都使总线浮空时总线处于电池的电压(9-18V)，则 意味着总线处于非占用状态(Recessive state)；在空闲状态下 浮空的总线通过电阻被上拉到高电平。
精选ppt课件2021
4
LIN协议是由欧洲车辆制造商协会开发用来进行
低成本、短距离、低速网络通信，其用途是传输
开关设置状态以及对开关变化响应，因此通信事
件是在百毫秒以上时间内发生，而不像引擎管理
等其它速度快得多的汽车应用。此协议支持在单
根线上进行双向通信，使用由RC振荡器驱动的低
成本微控制器，这样可以省去晶振或陶瓷振荡器
汽车车载网络
精选ppt课件2021
1
精选ppt课件2021
2
LIN总线协议与技术概述
---随着现代电子技术的不断发展和电子技术在汽 车系统中的不断应用，汽车的各种性能都得到了 极大的改善。现代驾乘人员对汽车各个方面的要 求越来越高，如视野性、方便性、舒适性和娱乐 性等。新的控制功能随汽车级别的提升不断增加， 如中央门锁、灯光控制、玻璃升降、后视镜调节、 天窗控制、座椅调节和点火延时控制等。传统的 控制系统多采用继电器和独立模式控制，这使得 车内线束过多且布线复杂，从而造成了严重的电 磁干扰，使系统的可靠性下降。CAN/LIN总线技 术的应用，取代了传统的线束，使信息交换变得 安全、迅捷、高效。
图3：L精IN选pp帧t课件结2021构
12
Hale Waihona Puke LIN总线特性LIN总线融合了I2C和RS232的特性：像I2C总线那样，LIN 总线通过一个电阻上拉到高电平，而每一个节点又都可以 通过集电极开路驱动器将总线拉低；像RS232那样通过起 始位和停止位标识出每一个字节，每一位在时钟上异步传 输。
图1给出了典型的LIN协议配置。当任意一个节点将总线拉 低时，总线处于低电平，标识着总线进入占用状态；而当 所有节点都使总线浮空时总线处于电池的电压(9-18V)，则 意味着总线处于非占用状态(Recessive state)；在空闲状态下 浮空的总线通过电阻被上拉到高电平。
精选ppt课件2021
4
LIN协议是由欧洲车辆制造商协会开发用来进行
低成本、短距离、低速网络通信，其用途是传输
开关设置状态以及对开关变化响应，因此通信事
件是在百毫秒以上时间内发生，而不像引擎管理
等其它速度快得多的汽车应用。此协议支持在单
根线上进行双向通信，使用由RC振荡器驱动的低
成本微控制器，这样可以省去晶振或陶瓷振荡器
汽车车载网络
精选ppt课件2021
1
精选ppt课件2021
2
LIN总线协议与技术概述
---随着现代电子技术的不断发展和电子技术在汽 车系统中的不断应用，汽车的各种性能都得到了 极大的改善。现代驾乘人员对汽车各个方面的要 求越来越高，如视野性、方便性、舒适性和娱乐 性等。新的控制功能随汽车级别的提升不断增加， 如中央门锁、灯光控制、玻璃升降、后视镜调节、 天窗控制、座椅调节和点火延时控制等。传统的 控制系统多采用继电器和独立模式控制，这使得 车内线束过多且布线复杂，从而造成了严重的电 磁干扰，使系统的可靠性下降。CAN/LIN总线技 术的应用，取代了传统的线束，使信息交换变得 安全、迅捷、高效。
车载网络系统概述PPT课件
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。
5
4.数据传输方法的变革
2020/11/10
发动机 控制单元
发动机转速 燃油消耗量 节气门位置
变速箱干预信号 换挡信息
自动变速箱 控制单元
并行数据传输方式：高速、高效，通信距离短
6
4.数据传输方法的变革(续)
2020/11/10Fra bibliotek发动机 控制单元
发动机转速 燃油消耗量 节气门位置 变速箱干预信号 换挡信息
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？
2020/11/10
2
本章结构
1.1 为什么会出现车载总线系统
1.2 汽车网络的分类及发展趋向
1.3 车载总线技术的优势点 与市场前景
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。
5
4.数据传输方法的变革
2020/11/10
发动机 控制单元
发动机转速 燃油消耗量 节气门位置
变速箱干预信号 换挡信息
自动变速箱 控制单元
并行数据传输方式：高速、高效，通信距离短
6
4.数据传输方法的变革(续)
2020/11/10Fra bibliotek发动机 控制单元
发动机转速 燃油消耗量 节气门位置 变速箱干预信号 换挡信息
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？
2020/11/10
2
本章结构
1.1 为什么会出现车载总线系统
1.2 汽车网络的分类及发展趋向
1.3 车载总线技术的优势点 与市场前景