1、常用车载网络系统沈鸿星沈鸿星Shen Hongxing襄阳职业技术学院襄阳职业技术学院Xiangyang Vocational and Technical College2014.92014.92常用车载网络系统常用车载网络系统1.典型车载网络系统组成？典型车载网络系统组成？复习测试复习测试 3常用车载网络系统常用车载网络系统CAN总线总线1VAN系统系统3LIN总线总线 2学 习 内 容LAN系统系统4车载蓝牙系统车载蓝牙系统6MOST总线总线54常用车载网络系统常用车载网络系统VAN数据总线系统协议的OSI模型分层 2.3 VAN系统系统VAN（Vehicle Area Network，车
2、辆局域网车辆局域网），是由），是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的，它主要应用标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的，它主要应用于车身电器设备的控制。于车身电器设备的控制。VAN数据总线系统协议是一数据总线系统协议是一种只需要中等通信速率的通信协议，适用于车身功能和种只需要中等通信速率的通信协议，适用于车身功能和车辆舒适性功能的管理车辆舒适性功能的管理5常用车载网络系统常用车载网络系统VANVAN数据总线系统的典型结构数据总线系统的典型结构 2.3.2 VAN的结构的结构1典型的典型的VAN结构结构 VAN数据总线系统协议的研发是出于连接各个数据总线系统协议的研发是出于连接各个复杂通信系统的
3、目的，同时也是为了使简单元件和复杂通信系统的目的，同时也是为了使简单元件和支线连接成总线，以保证网络传输的节奏。支线连接成总线，以保证网络传输的节奏。6常用车载网络系统常用车载网络系统VANVAN数据总线系统拓扑数据总线系统拓扑 2拓扑拓扑 拓扑也就是拓扑也就是VAN数据总线系统数据总线系统协议所允许的各个电脑之间的排列协议所允许的各个电脑之间的排列方式。方式。7常用车载网络系统常用车载网络系统VANVAN数据总线系统节点结构数据总线系统节点结构 4节点结构节点结构一个一个VAN数据总线系统电控单元拥有一个标准数据总线系统电控单元拥有一个标准接口（接口（VAN标准），以便于与其他标准），以便于
4、与其他VAN数据总数据总线系统电控单元之间进行信息数据处理。线系统电控单元之间进行信息数据处理。8常用车载网络系统常用车载网络系统 VAN数据总线系统的帧结构 5帧结构帧结构 一个一个VAN数据总线系统的帧由数据总线系统的帧由9个域组成。个域组成。9常用车载网络系统常用车载网络系统6传输模式传输模式VAN数据总线系统拥有数据总线系统拥有3种可行的传输模式：种可行的传输模式：定时传输模式、事件传输模式、混合模式。定时传输模式、事件传输模式、混合模式。7进入传输介质进入传输介质VAN数据总线系统电控单元进入传输介质依靠数据总线系统电控单元进入传输介质依靠随机方式和异步方式随机方式和异步方式。10常
5、用车载网络系统常用车载网络系统8服务服务VAN数据总线系统电控单元拥有数据总线系统电控单元拥有4项通信服务：项通信服务：用用发散模式发散模式写入数据（将数据从一个数据制造者发写入数据（将数据从一个数据制造者发往多个数据使用者），不在帧内签收回复。往多个数据使用者），不在帧内签收回复。用用点对点模式点对点模式写入数据（将数据从一个数据制造者写入数据（将数据从一个数据制造者发往一个确切的数据使用者），在帧内采用签收回复。发往一个确切的数据使用者），在帧内采用签收回复。数据请求数据请求（一个数据使用者向一个数据制造者发出（一个数据使用者向一个数据制造者发出数据请求）。数据请求）。帧中的回应帧中的回应
6、（在同一帧中对一个请求的回应）或者（在同一帧中对一个请求的回应）或者是滞后回应（如果数据制造者没有在提出请求时马上是滞后回应（如果数据制造者没有在提出请求时马上回应）回应）11常用车载网络系统常用车载网络系统9VAN数据总线系统签收回复数据总线系统签收回复VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送者激活和数据总线系统的签收回复是由数据发送者激活和实现的。实现的。如果最后一个请求与一个确切的电控单元相连接如果最后一个请求与一个确切的电控单元相连接（“点对点点对点”模式），它将激活签收回复命令。在这模式），它将激活签收回复命令。在这种情况下，单一电控单元将会检测帧的格式是否正确，种情况下，单一电控单
7、元将会检测帧的格式是否正确，以及回应一个发给它的信息（识别域将进行核实），以及回应一个发给它的信息（识别域将进行核实），以产生一个对这个帧的回复；没有涉及此交换的其他以产生一个对这个帧的回复；没有涉及此交换的其他电控单元则不应该产生回复。电控单元则不应该产生回复。相反的，如果这最后一个请求与几个电控单元或网络相反的，如果这最后一个请求与几个电控单元或网络中的电控单元整体相连接，它将取消回复命令中的电控单元整体相连接，它将取消回复命令12常用车载网络系统常用车载网络系统VANVAN互补数据对干扰的消除互补数据对干扰的消除 2.3.3 VAN的物理层的物理层1互补数据对互补数据对VAN的物理层由的
8、物理层由互补数据对互补数据对组成（通信介质是铜组成（通信介质是铜线），其两条线分别叫做线），其两条线分别叫做DATAA和和DATAB。在。在DATA线和线和DATA B线上同时传送信息，线上同时传送信息，DATA上上传送的信息和传送的信息和DATA B上传送的信息正好是相反上传送的信息正好是相反的互补数据对。的互补数据对。13常用车载网络系统常用车载网络系统VANVAN互补数据对的信号形式互补数据对的信号形式 2电压水平电压水平VAN互补数据对的电压水平是统一的。互补数据对的电压水平是统一的。14常用车载网络系统常用车载网络系统3诊断诊断VAN的物理层具备容错能力，它有的物理层具备容错能力，它
9、有3个比较器，用它们来个比较器，用它们来将将DATA和和DATA B的电压与参照电压进行比较，以确定的电压与参照电压进行比较，以确定是否存在故障。是否存在故障。4休眠休眠/唤醒唤醒VAN的物理层有管理的物理层有管理VAN数据总线的休眠数据总线的休眠/唤醒机制。为唤醒机制。为实现这种机制，实现这种机制，VAN数据总线的线路接口提供数据总线的线路接口提供3个主要接个主要接头，以便完成以下功能：头，以便完成以下功能：主导由乘车者操作引起的网络唤醒（如车辆解锁）；主导由乘车者操作引起的网络唤醒（如车辆解锁）；检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运行
10、；行；车辆从休眠状态解除情况下，再次转入休眠状态车辆从休眠状态解除情况下，再次转入休眠状态15常用车载网络系统常用车载网络系统2.4 LAN系统系统2.4.1 LAN的特点的特点 LAN（In-Vehicle Local Area Network，车载区域车载区域网络系统网络系统）的产生与）的产生与CAN相似，主要是为了方便车相似，主要是为了方便车载各电控单元间进行的各种数据交换，以达到对汽载各电控单元间进行的各种数据交换，以达到对汽车性能的精确、高速控制和减少配线的目的。车性能的精确、高速控制和减少配线的目的。LAN主要取决于主要取决于3个因素：个因素：传输介质、拓扑结构和介传输介质、拓扑结
11、构和介质访问控制协议（质访问控制协议（MAC），），其中传输介质和拓扑结其中传输介质和拓扑结构是主要的技术选择，它们在很大程度上决定了可构是主要的技术选择，它们在很大程度上决定了可以传输的数据类型、通信速度、效率以及网络提供以传输的数据类型、通信速度、效率以及网络提供的应用种类的应用种类16常用车载网络系统常用车载网络系统1LAN的传输介质的传输介质最常见的最常见的LAN的类型是采用同轴电缆的总线型的类型是采用同轴电缆的总线型/树形树形网络网络，当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至，当然也可以选择采用双绞线、同轴电缆甚至光纤的环形网。光纤的环形网。LAN的传输速率为的传输速率为1Mbit/s
12、20Mbit/s，足以满足大部分的应用要求，并且允许，足以满足大部分的应用要求，并且允许相当多的设备共享网络。相当多的设备共享网络。2LAN的拓扑结构的拓扑结构 LAN常用的拓扑结构有常用的拓扑结构有3种：种：星形、环形、总线型星形、环形、总线型/树形树形17常用车载网络系统常用车载网络系统星形网络拓扑结构星形网络拓扑结构 总线型网络拓扑结构总线型网络拓扑结构 18常用车载网络系统常用车载网络系统环形网络拓扑结构环形网络拓扑结构 19常用车载网络系统常用车载网络系统3介质访问控制协议介质访问控制协议 LAN的标准的标准由美国电气和电子工程师协会（由美国电气和电子工程师协会（IEEE）于于198
13、0年年2月成立的专门研究局域网技术并制定相应标月成立的专门研究局域网技术并制定相应标准的一个委员会（准的一个委员会（IEEE802委员会）制定，其标准称为委员会）制定，其标准称为1EEE802标准标准。局域网的目的是使某一区域内大量的数据处理、通信局域网的目的是使某一区域内大量的数据处理、通信设备相互连接，局域网的拓扑结构并未采用物理上完设备相互连接，局域网的拓扑结构并未采用物理上完全连接的方式，而是通过共享传输介质（环形、总线全连接的方式，而是通过共享传输介质（环形、总线型型/树形）或转换开关（星形）实现的。对于共享传输树形）或转换开关（星形）实现的。对于共享传输介质的方案，需要一套分布逻辑
14、以控制各连网设备对介质的方案，需要一套分布逻辑以控制各连网设备对传输介质的访问，这就是介质访问控制（传输介质的访问，这就是介质访问控制（Medium Access Control，MAC）。当传输介质和拓扑结构选）。当传输介质和拓扑结构选定后，局域网的性能就主要取决于定后，局域网的性能就主要取决于MAC。20常用车载网络系统常用车载网络系统2.4.2 LAN的应用的应用 如丰田公司在汽车上配置了由如丰田公司在汽车上配置了由5个个ECU组成的组成的LAN系统，在系统，在LAN系统中采用了通信和驱动器系统中采用了通信和驱动器/接收器接收器IC，并用一根带屏蔽的双绞线电缆作为通信总线，并用一根带屏蔽
15、的双绞线电缆作为通信总线，通信总线在车内布成环形，将通信总线在车内布成环形，将5个个ECU当作节点与当作节点与其相连接其相连接21常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.1.VANVAN（Vehicle Area NetworkVehicle Area Network，），），是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的，是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的，它主要应用于车身电器设备的控制。它主要应用于车身电器设备的控制。22常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.1.VANVAN（Vehicle Area NetworkVehicle Area Network，车辆局域车辆局域网
16、网），是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开），是由标致、雪铁龙、雷诺公司联合开发研制的，它主要应用于车身电器设备的控发研制的，它主要应用于车身电器设备的控制。制。23常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.1.一个一个VANVAN数据总线系统的帧由数据总线系统的帧由 个域组成。个域组成。24常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.1.一个一个VANVAN数据总线系统的帧由数据总线系统的帧由 9 9 个域组成。个域组成。25常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.VAN1.VAN的物理层由的物理层由 组成（通信介质是组成（通信介质是铜线），其两条线分别叫做铜线），其两条线分别叫做D
17、ATAADATAA和和DATABDATAB。26常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.VAN1.VAN的物理层由的物理层由互补数据对互补数据对组成（通信介质是组成（通信介质是铜线），其两条线分别叫做铜线），其两条线分别叫做DATAADATAA和和DATABDATAB。27常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结4.LAN（In-Vehicle Local Area Network，）。28常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结4.LAN（In-Vehicle Local Area Network，车载区域网车载区域网络系统络系统）。29常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.1.最常见的最常见的LANLAN的类型是采用的类型是采用 电缆的电缆的总线型总线型/树形网络树形网络 。30常用车载网络系统常用车载网络系统小小 结结1.1.最常见的最常见的LANLAN的类型是采用的类型是采用同轴同轴电缆的电缆的总线型总线型/树形网络树形网络 。31常用车载网络系统常用车载网络系统
