汽车车载网络技术 教学课件 作者 付百学 5_第五章　其他车载网络技术.pptx

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1、第五章　其他车载网络技术第一节　汽车车载局域网第二节　MOST总线第三节　蓝牙技术第四节　诊断总线第五节　汽车光纤技术第一节　汽车车载局域网一、LAN的结构和特点二、LAN的类型三、LAN的应用一、LAN的结构和特点1.LAN的构成2.采用LAN技术的汽车的特点1.LAN的构成图5-1　LAN的构成G/W—网关　ECS—电控单元或电子控制系统图5-2　典型的LAN结构1—ABS电控单元　2—动力系统电控单元　3—空调电控单元4—集成控制板　5—组合仪表电控单元　6—照明电控单元7—电动座椅电控单元　8—车门电控单元9—车载电话电控单元　10—汽车动态电控

2、单元2.采用LAN技术的汽车的特点1)汽车电子控制系统只需1根通信电缆，减少线束连接，减轻汽车质量。2)电子控制系统部件数量减少，使汽车的可靠性增加。3)可实现实时故障诊断、测试和报警，实现集中显示、历史查询和故障自诊断等功能，使汽车具有行驶记录仪功能。4)电子控制系统的扩展性强，增加电控装置时几乎不需要对原有局域网的软件和硬件进行任何改动。二、LAN的类型表5-1　主要车载网络的特点与应用车内网络CAN（控制器局域网）动力与传动、车身系统控制用LAN协议（CAN）1000动力与传动系统、车身系统，欧洲汽车采用VAN（汽车局域网）车身系统控制用LAN协议1000车身系

3、统，美国汽车采用LIN（汽车局域互联网）车身控制用LAN协议，液压控制组件专用LAN协议20主要用于开关与操作系统，欧洲汽车采用SAEJ1850车身系统控制用LAN协议10.4车身系统，美国、日本及欧洲汽车采用D2B/Optical音频系统通信协议5600名　　称通信协议名称通信速率/（Kbit/s）应　　用三、LAN的应用1.丰田汽车采用的两种供多路传输通信需要的集成电路2.丰田汽车公司选用SAEJ1850标准的PWM编码作为两种集成电路通信协议的基础3.丰田汽车按SAEJ1850标准设置的两种集成电路的相关规范4.通信控制IC的结构特点5.收发器IC的结构特点6.

4、通信控制与收发器IC的使用情况7.丰田汽车公司除选用PWM编码协议外又定义了NRZ编码协议1.丰田汽车采用的两种供多路传输通信需要的集成电路总线收发器IC的特点：1)在数据传输周期中，能使进入总线中的一对双绞线线芯的电流与总线中另一对线芯的返回电流精确匹配，能抵抗电磁干扰，对车内无线电接收非常有利。2)在数据接收周期中，当总线中的任一对双绞线线芯出现故障时，具有改变数据接收阈值电压的能力。2.丰田汽车公司选用SAEJ1850标准的PWM编码作为两种集成电路通信协议的基础从电子控制的角度出发，通信速率越高，汽车的控制性能越好，即大量的数据能在一个单位时间内传输和交换，而

5、使数据通信延迟保持在最低级别。但较高的通信速率，会在高频区不可避免地增大辐射噪声，从而在车内引起无线电接收噪声。采用同轴电缆或光纤能有效地限制辐射和噪声。3.丰田汽车按SAEJ1850标准设置的两种集成电路的相关规范(1)主要特征(2)帧格式(3)位和符号格式(4)传输启动条件(5)非破坏性位仲裁(1)主要特征位速率为41.67Kbit/s，位编码为PWM，总线访问/存取采用具有非破坏性位仲裁及碰撞检测功能的载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)技术，传输媒介为双线。(2)帧格式图5-3　J1850-PWM的帧格式(3)位和符号格式图5-4　J1850-PWM的

6、位和符号格式(4)传输启动条件当总线空闲或被检测到的前导脉冲边缘处于帧间空间(IFS)时，允许传输启动。(5)非破坏性位仲裁图5-5　非破坏性位仲裁电路(5)非破坏性位仲裁图5-6　在J1850-PWM总线上的位仲裁4.通信控制IC的结构特点(1)发送端与接收端的脉冲宽度有差别图5-7　位和SOF波形(2)配置有故障自检测功能的多种内部控制块图5-9　通信控制IC电路5.收发器IC的结构特点(1)发送器的结构特点(2)接收器的结构特点(1)发送器的结构特点图5-10　电压驱动法(1)发送器的结构特点图5-11　多节点电路(1)发送器的结构特点图5-12　电流驱动法(2

7、)接收器的结构特点图5-13　接收器控制电路(2)接收器的结构特点图5-14　接收控制块波形6.通信控制与收发器IC的使用情况图5-15　汽车网络6.通信控制与收发器IC的使用情况(1)对无线电噪声的抑制能力　经试验台上试验表明，新型收发器IC装用在车上比传统的开式集电极电路装用在车上的噪声明显降低，能满足噪声上限规范的要求。(2)对电磁干扰的承受能力　LAN能承受电磁干扰，所测值能满足所有频带对应的限值要求。(3)对电气噪声的抵抗能力　测试评价时，对喇叭、空调、刮水器、照明装置、行李箱开启器等14种电气负载各驱动50次，伴随着开关负荷产生的噪声