[信息与通信]汽车总线技术08.ppt
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1、汽车总线技术讲座,2012.08,第一部分 车用总线与通讯协议第二部分 CAN总线技术规范第三部分 CAN总线技术构成第四部分 LIN总线规范及应用,第一部分 车用总线与通讯协议,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线技术的产生汽车总线分类专用总线总线发展前景,汽车总线技术的产生汽车的电气系统汽车的电线束汽车控制系统总线种类:CAN、LIN、MOST等等,第一节 技术总线技术概述,汽车发展带来的问题,(1)汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来越多汽车的整体布置空间缩小(2)传统电器设备多为点到点通信导致了庞大的线束(3)大量的连接器导致可靠性降低。粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛盾越来越尖
2、锐,电缆的体积、可靠性和重量成为越来越突出的问题,而且也成为汽车轻量化和进一步电子化的最大障碍,汽车的制造和安装也变得非常困难。(4)存在冗余的传感器。,CAN在汽车中的应用状况,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线技术的产生汽车总线分类专用总线总线发展前景,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线分类A类总线:面向传感器、执行器,10kb/sB类总线:舒适性系统、仪表的信息共享,10125kb/sC类总线:实时控制系统,动力系统,1251MD类总线:多媒体设备,2M,汽车总线分类A类总线 遵循UART(异步串行通讯)标准-通用异步接收/发送器 LIN总线规范最有代表性,第一节 汽车总线技术概述,汽车
3、总线分类B类总线 遵循CAN标准-ISO11898-1,位速率47.6125 欧洲的标准,淘汰美国的J1850,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线分类C类总线 动力传动控制系统,实时性要求高,高于125k 欧洲ISO11898-1;美国J1939、J2284、GMLAN,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线分类D类总线 多媒体总线、信息娱乐系统 近期才纳入SAE,可划分高速、低速、无线 对应SAE的分类相应为:IDB-C(Intelligent Data BUS-CAN);IDB-M(Multimedia);IDB-Wireless,其传输速率为250Kb/s100Mb/s。,第一节 汽车总线技
4、术概述,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线技术的产生汽车总线分类专用总线总线发展前景,专用总线故障诊断总线故障诊断是现代汽车必不可少的一项功能,其目的主要是为了满足OBD(ON Board Diagnose)、OBD或E-OBD(European-On Board Diagnose)标准。目前,许多汽车生产厂商都采用ISO14230(Keyword Protocol 2000)作为诊断系统的通信标准。如:美国J1850、J2480;欧洲ISO9141(K线)、ISO14230安全总线安全总线主要用于安全气囊系统,以连接加速度计、安全传感器等装置,为被动安全提供保障。,第一节 汽车总线技术概述,
5、专用总线X-by-Wire总线电传控制,汽车上,电动转向 电控节气门(油门)电控制动TTP、TTCAN、byteflight、FlexFay,第一节 汽车总线技术概述,第一节 汽车总线技术概述,汽车总线技术的产生汽车总线分类专用总线总线发展前景,总线发展前景,第一节 汽车总线技术概述,基于CAN总线的汽车电器网络结构,目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN:一条用于驱动系统的高速CAN,速率达到500kb/s。主要面向实时性要求较高的控制单元,如发动机、电动机等 另一条用于车身系统的低速CAN,速率是100kb/s。主要是针对车身控制的,如车灯、车门、车窗等信号的采集以及反馈。其特征是信号
6、多但实时性要求低,因此实现成本要求低。,第二节 CAN总线介绍,CAN总线的发展历程CAN总线的特点CAN总线硬件构成CAN总线的位数值表示与通讯距离CAN总线的技术规范CAN总线的高层协议,CAN总线发展历程发展历程是20世纪80年代初德国Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议1983年,Bosch开始研究车上网络技术1986年,Bosch在SAE大会公布CAN协议1987年,Intel和Philips先后推出CAN控制器芯片1991年,Bosch颁布CAN 2.0技术规范,CAN2.0包括A和B两个部分1991年,CAN总线最先在Be
7、nz S系列轿车上实现1993年,ISO颁布CAN国际标准ISO-118981994年,SAE颁布基于CAN的J1939标准2003年,Maybach发布带76个ECU的新车型(CAN,LIN,MOST)2003年,VW发布带35个ECU的新型Golf,第二节 CAN总线介绍,Canbus的发展历史,大众公司首次在97年PASSAT的舒适系统上采用了传送速率为62.5Kbit/m的Canbus。,98年在PASSAT和GOLF的驱动系统上增加了Canbus,传送速率为500Kbit/m。,2000年,大众公司在PASSAT和GOLF采用了带有网关的第二代Canbus。,2001年,大众公司提高
8、了Canbus的设计标准,将舒适系统Canbus提高到100Kbit/m,驱动系统提高到500Kbit/m。,2002年,大众集团在新PQ24平台上使用带有车载网络控制单元的第三代Canbus。,2003年,大众集团在新PQ35平台上使用五重结构的Canbus系统,并且出现了单线的LIN-BUS。,CAN总线的特点低成本极高的总线利用率很远的数据传输距离高速的数据传输速率根据ID决定是否发送/接收报文可靠的错误处理和检错机制自动重发自动退出总线平等的节点设置,第二节 CAN总线介绍,CAN总线硬件构成,第二节 CAN总线介绍,CAN总线硬件构成,第二节 CAN总线介绍,CAN总线的位数值与通讯
9、距离显性0、隐性1使用非屏蔽的双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。CAN_HIGH:隐性为2.5V,显性为3.5V CAN_LOW:隐性为2.5V,显性为1.5V,第二节 CAN总线介绍,CAN总线的技术规范是设计CAN应用系统的基本依据CAN2.0A和CAN2.0B对应用者的要求基本结构概念规则,第二节 CAN总线介绍,CAN总线的应用层协议(高层协议)基于应用环境商用车 SAE J1939工业应用CANopen、DeviceNet、SDS,第二节 CAN总线介绍,第二部分 CAN总线技术规范,CAN总线技术规范,CAN标准通讯机制CAN的桢格式数据桢远程桢错误
10、检测与错误桢位定时与同步物理连接,CAN总线技术规范,CAN总线技术规范,CAN总线技术规范,CAN总线技术规范,CAN总线技术规范,CAN总线技术规范,CAN标准通讯机制CAN的桢格式数据桢远程桢错误检测与错误桢位定时与同步物理连接,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,通讯机制,CAN总线技术规范,CAN标准通讯机制CAN的桢格式数据桢远程桢错误检测与错误桢位定时与同步物理连接,CAN总线技术规范,CAN的桢格式,CAN总线技术规
11、范,CAN的桢格式,CAN总线技术规范,CAN标准通讯机制CAN的桢格式数据桢远程桢错误检测与错误桢位定时与同步物理连接,CAN总线技术规范,CAN的桢格式,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢,CAN总线技术规范,数据桢位填充区域,CAN总线技术规范,CAN标准通讯机制C
12、AN的桢格式数据桢远程桢错误检测与错误桢位定时与同步物理连接,CAN总线技术规范,CAN的桢格式,CAN总线技术规范,CAN的桢格式,CAN总线技术规范,CAN标准通讯机制CAN的桢格式数据桢远程桢错误检测与错误桢位定时与同步物理连接,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错误检测与错误桢,CAN总线技术规范,错
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