参照autosar标准的汽车电子通信与应用

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1、浙江大学硕士学位论文第l章绪论充分说明，汽车电子和汽车网络技术正在迎来新的机遇，同时也不断革新人们对汽车的认识，汽车将由“会走的一堆钢铁”转变成的“会走的计算机”fl】。1．1．1汽车网络概述汽车网络是指借助双绞线、同轴电缆或光纤等通讯介质，将车内众多的控制模块(或节点)联结起来，使若干的传感器、执行机构和ECU公用一个公共的数据通道。借助通讯协议，在网络控制器的管理下共享传输通道和数据【2】。汽车内部网络，除了应具有一般网络优点外，还应具有以下特点：1．组成结构；2．灵活，即针对不同的汽车电子设备配置，无需对整个控制系统进行重新设计，而只需对其相应部分进行调整

2、；3．网络的构成容易，即所用的软、硬件均是普遍流行的，使设计人员容易进行开发和升级；4．使用同一资料，即所有子系统均使用同一资料，不仅可减少传感器的使用，而且还可提高子系统的控制精度，解除子系统采集、转换资料所带来的负担，也可提高其工作效率；5．生产成本低：6．在不增加硬件的情况下可以提高、扩充子系统的功能；7．能进行车载电子设备的故障自诊断。经过多年的发展与完善，汽车网络技术目前已经成为各主流汽车厂商的基础技术构成。各企业的网络协议标准定义了企业级物理层、数据链路层、传输协议、应用层和故障诊断规范。不仅如此，为了保证遵守此协议的软件的高质量和短的开发周期，整车

3、厂商通常还规定了在开发汽车电子产品时必须使用由专业软件供应商提供的协议栈软件、相关的开发工具，以及必须遵守的开发和测试流程。拥有网络协议、测试标准和相关的流程可以使企业在产品开发、供应商开发、产品外包、内部培训等方面变得更加高效、易于控制和管理。2浙江大学硕士学位论文第l章绪论1．1．2现场总线技术现场总线应用在生产现场，是在测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。国际上众多知名汽车公司积极致力于总线技术的研究与应用，经过二十多年的发展，目前在汽车控制领域已存在有多种总线标准，其侧重的功能有所不同，如CAN

4、、LIN、VAN、FlexRay、TrP、D2B、MOST等标准和协议。SAE车辆网络委员会按照传输速率将汽车网络分为A、B、C三类。A类总线为低速总线，目前的代表为LIN协议，采用SCI和UART等通用硬件接口，传输速度最高为20kbps。B类总线传输速率在lOk到125kbps之间，当前主流协议为CAN(ISO11898)、SAEJl850等。欧洲市场采用的B类网络协议是CAN。CAN分为低速和高速两部分，高速CAN属于C类网络协议。C类总线传输速率在125kbps到1Mbps之间，主要用于与汽车安全相关以及对实时性要求很高的地方。如，SAE一儿939为25

5、0kbps，轿车多为500kbps。CAN，伞称为“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN被用在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。CAN总线的最大特点是，任一节点所发送的数据信息不包括发送节点或接收节点的物理地址。信息的内容通过一个标识符(ID)作上标记，在整个网络中，该标识符是唯一的。网络上的其他节点收到信息后，每一节点都对这个标识符进行检测，以判断此信息是否与自己有关。若是相关信息，则它

6、将得到处理，否则被忽略。这一方式称为“多主”方式。采用“多主”方式的优点是可使网络内的节点数在理论上不受限制(实际上受限于电器负载)，也可以使不同的节点同时接收到相同的数据。CAN经过20年的发展，目前在汽车动力总成中已占据85％的市场份额。LIN，全称为“LocalInterconnectNetwork”，专为降低汽车成本而开发的一种浙江大学硕士学位论文第l章绪论总线系统，它是现有汽车CAN网络功能的补充。在现代汽车改革方面，LIN也是较为普遍使用的一种总线，它作为CAN总线的补充，可有效地降低汽车制造成本。主要用于汽车外围设备的网络连接，应用最多的是灯光照明

7、、车窗座椅、电动天窗等的控制传输【3】。FlexRay是为高速率数据传输和高级控制应用而设计的故障容错协议【4】。应用在车载网络，FlexRay的网络带宽可能是CAN的20倍之多。FlexRay还能够提供很多CAN网络所不具有的可靠性特点。尤其是FlexRay具备的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置，并进行进度监测。FlexRay同时提供灵活的配置，可支持各种拓扑，如总线、星型和混合拓扑。另外，FlexRay可以进行同步(实时)和异步的数据传输，来满足车辆中各种系统的需求。FlexRay的重要应用之一是线控操作(如线控转向、线控刹车等)，即利用容错的电气

8、／电子系统取代机械／液压