第2章汽车总线系统概述

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1、二汽车总线系统概述2.1为什么要采用总线技术2.2总线系统信息传输及总体构成2.3汽车总线系统的类型和协议标准2.4CAN-BUS总线系统结构及传输原理2.5光纤网络传输2.1为什么要采用总线技术2.1.1系统的必要性1.电控系统的引入显著提高了车辆的综合性能自20世纪50年代汽车技术与电子技术开始结合以来，电子技术在汽车上的应用范围也越来越广。汽车电控系统极大地提高了汽车的经济性、安全性和舒适性，这些汽车电子技术在汽车工业上的广泛应用，能够很好地解决全球范围的汽车尾气排放环保问题和能源危机问题。2.电

2、控元件的不断增加使得线束不断增加和庞大随着电子技术的普遍应用，车辆控制单元的数目不断增多，相应的传感器和执行器不断增多，车上的线路也越来越复杂。线束长度的飞速增加，使线束变得越来越庞大，见图2-1。下一页返回2.1为什么要采用总线技术2.1.2采用总线技术的优点1.减轻整车重量减少线束，部分线束变细，节省其他空间，单个线束所承载的功能增加。2.节约成本线束减少，传感器共享，可以实现控制器和执行器的就近连接原则。3.质量可靠插头减少，故障率减少，质量更可靠4.减少装配时间减少了装配步骤(比如:装配奥迪A6

3、轿车时，方向盘模块减少上一页下一页返回2.1为什么要采用总线技术5个，安装步骤减少2个)5.增大开发余地各控制器可以把整车功能相对随意地分担，新的功能和新技术可以通过软件进行更新。2.1.3总线技术的发展1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通信。1986-1989年间，在车身系统上装配了铜线的网络。GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。1983年RobertBosch公司开始开发汽车总线系统，德国的WolfhardLawrenz教授给这种新

4、总线命名为上一页下一页返回2.1为什么要采用总线技术ControllerAreaNetwork，简称为CAN总线。1986年，在底特律汽车工程协会上，由Bosch公司研发的CAN总线系统通信方案获得认可。1987年，Intel公司开发出了第一枚CAN的芯片82526。Philips公司很快也推82C200。1993年11月，国际标准化组织公布了CAN协议的国际标准IS011898以及IS011519。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。为了实现音响系统的

5、数字化，建立了将音频数据与信号系统综合在一起的AV网络，因为这种网络需要将大容量的数据连上一页下一页返回2.1为什么要采用总线技术续地输出，因此，在这种网络上将采用光缆。主要车载网络的名称、概要、通信速度与组织、推动单位，见表2-1。车上网络的应用不仅涉及汽车上各电子装置的硬件连接，网络相关软件也必然成为每个电控单元软件中的一部分。汽车上软件系统很快就会成为一个相对独立的部分，它与汽车上电子系统的关系会逐渐发展成像现在计算机软件与硬件系统的关系一样。上一页返回2.2总线系统信息传输及总体构成2.2.1总

6、线系统信息传输总线系统的信息一般采用多路传输。所谓多路传输也叫时分复用技术TDM(Time-DivisionMultiplexing)，是将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术，见图2-2多路传输原理图。为了提高通信系统信道的利用率，话音信号的传输往往采用多路复用技术通信的方式。这里所谓的多路复用通信方式，通常是指:在一个信道上同时传输多个话音信号的技术，有时也将这种技术简称为复用技术。复用技术有多种工作方式，例

7、如时分复用、时分多址、波分复用、频分复用等。下一页返回2.2总线系统信息传输及总体构成时分复用是建立在抽样定理基础上的。抽样定理使连续(模拟)的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。时分多址TDMA(TimeDivisionMultipleAddress)多址技术就是要使众多的客户公用公共通信信道所采用的一种技术，是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)，再根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的

8、条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而不互相干扰波分复用WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)是在同一光纤里同时传输不同波长信号的一种技术。这种技术能有效管理和增加现有光纤骨干的用量。上一页下一页返回2.2总线系统信息传输及总体构成频分复用若干个子频带FDM(FrecruencyDivisionMultiplexing)就是将用于传输信道的总带宽划分成或称子信道)，每一个子信道传输一路信号。汽车