车载网络精品课件：第四章 媒体导向系统传输网络MOST知识要点.doc

1、 第四章第四章 媒体导向系统传输网络媒体导向系统传输网络 MOST 4.1 MOST 概述知识要点概述知识要点 一、定义定义 MOST： (Media Oriented Systems Transport)媒体导向系统传输技术。它是一 种宽带车载信息娱乐网络标准，用于汽车信息娱乐和远程信息设备。 二、二、MOST 的特点的特点 1) 抗干扰 2) 质量轻 3) 高速 4) 低成本 5) 即插即用 6) 能够适应多种数据 7) 强大的技术支持和设备供应 三、三、MOST 网络的拓扑形式网络的拓扑形式 MOST 网络的基本拓扑结构是一个逻辑环。各种设备作为网络中的节点，各节点之间 是对等的、单方向

2、的、点对点进行连接的。数据帧在网络中向固定的方向流动，两个节点之 间仅有一条通路。目前，车载总线网络基本上都采用这种拓扑结构。 MOST 网络也支持星形拓扑结构（如图） 。各网络节点通过集线器进行连接，任意两 个节点之间仍然只有一条数据通路。 这种拓扑结构便于在网络中添加或移除节点， 但是由于 集线器成本较高、网络可靠性低，目前尚未广泛应用。 对网络的可靠性要求较高时，MOST 网络还可以采用双向环的拓扑结构（如图 2.3） 。 每个网络节点都有一对信号收发器。 当某段数据通路出现故障时， 就启动冗余通路以保持网 络的连通。但是，受限于成本等因素，这种拓扑结构也没有大规模的应用，只是在某些特殊

3、 的情况下使用。 4.2 MOST 通信协议通信协议知识要点知识要点 一、一、MOST 控制单元的构建控制单元的构建 MOST 节点结构有标准配置和节点配置这两种配置。MOST 节点的标准结构包含微控 制器，而 MOST 节点的基本结构不需要包含微控制器。 一个比较典型的 MOST 控制单元的构造。它包括有一个标准的微控制单元（CPU） ，一 个 MOST 传输接收机（ MOST 网络接口控制器） ，由一个发光二极管和一个光电二极管组 成的光纤导体，光纤插头和电气插座连接，仪器内部的电源以及仪器特殊部件。在这其中， CPU 操控控制单元里所有的基本功能。光纤上到达的光纤信号经过光纤插头进入控制

4、单元， 由光纤导体中的光电二极管转化为电压信号传送给 MOST 网络控制器， MOST 网络控制 器将需要的数据送至 CPU；另一方面， CPU 将需要发送的信息送给 MOST 网络控制器， 由它以电压信号传输到光纤导体上，光纤导体中的发光二极管将这个电压信号转化为光信 号，经光纤插头送到光纤上。除此之外，仪器内部电源负责整个控制单元的供电；电气插座 保证外部电源和故障诊断的接入； 而所谓的仪器特殊部件是用来负责控制单元某些特殊功能 的模块，比如光盘驱动器、收音机接收器等。 综上所述，在 MOST 网络中，各节点的功能虽然有所不同，但是整体结构是类似的。 每个节点都是由微控制单元、MOST 网

5、络接口控制器、光电转换装置组成的。 微控制单元是 MOST 网络服务的主体。在系统运行的过程中，微控制单元一方面与网 络接口控制器进行通信，另一方面控制相关的外围设备（如果节点使用外围设备） 。 MOST 网络接口控制器工作于数据链路层，负责把接收到的消息传递给网络服务接口； 或处理上层应用发送的消息，使其可以在网络中传输。 光电转换装置工作于物理层，负责对光、电信号进行转换。在以光纤作为传输介质的 MOST 网络中，这种光电转换装置是必不可少的。 MOST 协议定义， MOST 控制单元中处理的、 也就是光纤中传输的光波为波长 650nm 的 可视红色光。 二、二、简述简述 MOST 网络的

6、系统状态和功能流程网络的系统状态和功能流程 MOST 网络的系统有三个模式，分别为休眠模式、待机模式和通电模式。 系统在休眠模式下，首先需要通过唤醒过程将系统切换到待机模式。如果某从节点接收 到了外来的唤醒指令（比如中控锁收到了无线遥控门匙的信号） ，唤醒了 MOST 总线，那么 这个节点就会向下一个节点发射一种专门调制的光（通常，它被称为伺服光） 。环网上的下 一个节点通过休眠模式下工作的光电二极管接收这个伺服光并继续下穿，直到传递给主节 点。 主节点根据传来的伺服光来识别是否有系统启动的请求。确定有请求后，主节点向下一 个节点发送另一种专门调制的光（主光） 。这个主光又在环网上的各个节点之

7、间依次向下传 递，直至传回主节点的光电二极管。 主节点收到传回的主光后，识别出环形总此案已经封闭，整个网络进入通电模式，就可 以在 MOST 的环网上传递以帧为单位的信息了。 三三、MOST 的节点层次结构的节点层次结构 在 MOST 网络中，节点可以分为主控节点、从控节点、以及被控节点。 主控节点即主控制器，是使用者与 MOST 系统进行交互的接口。通过这个接口，使用 者能够从抽象的层次上了解整个网络的功能，对网络进行控制。在 MOST 网络中，只能有 一个主控节点。从控节点（如音量调谐器）接收主控节点的命令，能够管理一项或多项网络 功能。这些节点本身无法完成该项功能，需要向相关的被控节点发

8、送命令。 MOST 网络中大部分节点属于被控节点（如扬声器、音频播放器） 。这些节点只负责接 收控制命令， 而不必了解其他节点的信息。 被控节点的增添或移除不会影响网络的运行状况。 这三类节点之间的层次关系如图。 四、四、MOST 协议的分层结构协议的分层结构 MOST 网络的分层结构对应了全部 7 层的 ISO/OSI 模型。 五五、MOST 信道及传输方式信道及传输方式 MOST 网络信道包括同步信道、异步信道和控制信道。所谓的数据传输，在 MOST 网 络中体现为节点之间根据协议通过信道交换彼此间的数据。 同步数据：实时传送音频信号、视频信号等流动型同步数据; 非同步数据：传送访问网络及

9、访问数据库等的非周期性数据包; 控制数据：传送控制报文及控制整个 MOST 网络的数据。 这三种不同类型的数据流在网络中形成了三个传输信道，每个信道都占有一定比例的网 络带宽，使得这三类数据能够同时传输且互不干扰。其中，控制信道所占的带宽是恒定的， 同步信道与异步信道共享一部分带宽， 各自所占的比例由数据帧中的分界域决定。 由于异步 数据的传输方式较为复杂，在网络中所占的带宽受消息长度、消息分段情况、以及传输时间 间隔等因素的影响，因此与同步数据、控制数据不同，异步数据所占带宽是浮动的，不是固 定不变的。 六六、MOST 应用层架构应用层架构 MOST 标准不仅定义了用于传输基本信息的底层模块

10、，用于传输基本信息；还定义相 关的协议和接口，用于访问应用层函数，这就是 MOST 应用程序框架。它为开发可重用、 可交互程序提供了先决条件。 应用程序框架使得应用程序的开发与 MOST 系统中的具体设备无关，例如实现网关的 应用程序，只要包含了必要的接口，不同厂家生产的设备就可以在同一个系统中使用。 在 MOST 网络中，把具有指定功能的应用程序接口，称为功能块。如果一个功能块被 某应用程序调用，就将其定义为“从功能块”。调用该功能块的应用程序，定义为这个功能块 的控制方。 功能块由特定的函数组成，这些函数可以分成属性和方法两类。属性用于描述功能块的 相关属性；方法用于触发相应的行为。 控制

11、方可以读取从功能块的属性，如果从功能块允许，控制方甚至可以修改这些属性。 另外，MOST 标准定义了一种通知机制。通过这种机制，控制方可以对从功能块中的相关 属性进行注册，这些属性发生改变时就通知控制方。 4.3 MOST 应用实例应用实例知识要点知识要点 一一、MOST/CAN 网关具体需要实现的功能网关具体需要实现的功能 1）. 网关作为 MOST 网络中的节点可以接收 MOST 网络中的数据帧并与 MOST 网络 中其他节点进行通信。 2）. 网关作为 CAN 网络中的节点可以接收 CAN 网络中的报文数据并与 CAN 网络中 其他节点进行通信。 3）. 网关解析从 MOST 网络接收到

12、的数据，提取控制命令并封装成 CAN 网络识别的 报文数据格式发送至 CAN 网络中目的节点；解析从 CAN 网络接收到的报文数据，提取相 关节点执行数据并封装成 MOST 网络识别的数据帧格式发送至 MOST 网络目的节点。 4）. 网关工作异常时，能够及时输出错误信息，并进行错误处理。 二二、MOST/CAN 网关网关的网络结构的网络结构 MOST 网络是环形网络，CAN 网络是总线形网络，车载 MOST/CAN 网关连接的体 系结构和协议完全不同的两种网络， 网关作为两种网络的中间件成为两种网络数据与控制信 息的传输通道。 工作原理可以归纳为使用不同协议的数据信息在网关处转换， 即将一种网络 传输的数据进行解析并重新封装为能够被目标网络识别和读取的数据格式， 在目标网络中传 输。