汽車網線與CAN總線的標準
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過去，汽車通常采用點對點的通信方式，將電子控制單元及負載設備連接起來。隨著電子設備的不斷增加，勢必造成導線數量的不斷增多，從而使得在有限的汽車空間內布線越來越困難，限制了功能的擴展。同時導線質量每增加50 kg，油耗會增加0.2 L/100 km。此外，電控單元并不是僅僅與負載設備簡單地連接，更多的是與外圍設備及其他電控單元進行信息交流，并經過復雜的控制運算，發出控制指令，這些是不能通過簡單地連接所能完成的。而單從線束本身來說，它也是汽車電子系統中成本較高，連接復雜的部件。
隨著汽車電子控制單元以及汽車電子裝置的不斷增多，采用串行總線實現多路傳輸，組成汽車電子網絡，是一種既可靠又經濟的做法。同時現代汽車基于安全性和可靠性的要求，正越來越多地考慮使用電控系統代替原有的機械和液壓系統。
1．汽車電子網絡結構
在汽車內部采用基于總線的網絡結構，可以達到信息共享、減少布線、降低成本以及提高總體可靠性的目的。通常的汽車網絡結構采用多條不同速率的總線分別連接不同類型的節點，并使用網關服務器來實現整車的信息共享和網絡管理，車身系統的控制單元多為低速馬達和開關量器件，對實時性要求低而數量眾多。使用低速的總線連接這些電控單元。將這部分電控單元與汽車的驅動系統分開，有利于保證驅動系統通信的實時性。此外，采用低速總線還可增加傳輸距離、提高抗干擾能力以及降低硬件成本。
動力與傳動系統的受控對象直接關系汽車的行駛狀態，對通訊實時性有較高的要求。因此使用高速的總線連接動力與傳動系統。傳感器組的各種狀態信息可以廣播的形式在高速總線上發布，各節點可以在同一時刻根據自己的需要獲取信息。這種方式最大限度地提高了通信的實時性。
故障診斷系統是將車用診斷系統在通信網絡上加以實現。
信息與車載媒體系統對于通訊速率的要求更高，一般在2 Mb/s以上。采用新型的多媒體總線連接車載媒體。這些新型的多媒體總線往往是基于光纖通信的，從而可以充足保證帶寬。
網關是電動汽車內部通信的核心，通過它可以實現各條總線上信息的共享以及實現汽車內部的網絡管理和故障診斷功能。
隨著新技術的不斷發展，在未來的汽車網絡中，還將會有專門用于氣囊的安全總線系統，以及X-by-Wire系統。
2．汽車總線標準、協議織夢好，好織夢
國際上眾多知名汽車公司早在20世紀80年代就積極致力于汽車網絡技術的研究及應用，迄今為止，已有多種網絡標準。目前存在的多種汽車網絡標準，其側重的功能有所不同。為方便研究和設計應用，SAE車輛網絡委員會將汽車數據傳輸網劃分為A、B、C三類。
A類是面向傳感器/執行器控制的低速網絡，數據傳輸位速率通常小于1O kb/s，主要用于后視鏡調整，電動窗、燈光照明等控制；B類是面向獨立模塊間數據共享的中速網絡，位速率在10-125 kb/s，主要應用于車身電子舒適性模塊、儀表顯示等系統；C類是面向高速、實時閉環控制的多路傳輸網，位速率在125 kb/s-1 Mb/s之間，主要用于牽引控制、先進發動機控制、ABS等系統。
在今天的汽車中，作為一種典型應用，車體和舒適性控制模塊都連接到CAN總線上，并借助于LIN總線進行外圍設備控制。而汽車高速控制系統，通常會使用高速CAN總線連接在一起。遠程信息處理和多媒體連接需要高速互連，視頻傳輸又需要同步數據流格式，這些都可由D2B(Domestic Digital Bus)或MOST(Media Oriented Systems Transport) 協議來實現。無線通信則通過Blue tooth技術加以實現。而在未來的5-10年里，TTP(Time Trigger Protocol)和Flex Ray將使汽車發展成百分之百的電控系統，完全不需要后備機械系統的支持。
但是，至今仍沒有一個通信網絡可以完全滿足未來汽車的所有成本和性能要求。因此，汽車制造商和OEM(Original Equipment Manufacture)商仍將繼續采用多種協議(包括LIN、CAN和MOST等),以實現未來汽車上的聯網。
（1）A類總線標準、協議
A類的網絡通信大部分采用UART(Universal Asynchronous Reveiver/Transmitter)標準。UART使用起來既簡單又經濟，但隨著技術的發展，預計在今后幾年中將會逐步在汽車通信系統中被停止使用。而GM公司所使用的E&C(Entertainment and Comfor)、Chrysler公司所使用CCD(Chrysler Collision Detection)和Ford公司使用的ACP(Audio Control Protocol)，現在已逐步停止使用。Toyota公司制定的一種通信協議BEAN(Body Electronics Area Network)目前仍在其多種車型(Clesior、Aristo、Prius和Celica)中加以應用。
A類目前首選的標準是LIN。LIN是用于汽車分布式電控系統的一種新型低成本串行通信系統，它是一種基于UART的數據格式、主從結構的單線12V的總線通信系統，主要用于智能傳感器和執行器的串行通信，而這正是CAN總線的帶寬和功能所不要求的部分。由于目前尚未建立低端多路通信的汽車標準，因此LIN正試圖發展成為低成本的串行通信的行業標準。copyright dedecms
LIN的標準簡化了現有的基于多路解決方案的低端SCI，同時將降低汽車電子裝置的開發、生產和服務費用。LIN采用低成本的單線連接，傳輸速度最高可達20kb/s，對于低端的大多數應用對象來說，這個速度是可以接受的。它的媒體訪問采用單主/多從的機制，不需要進行仲裁，在從節點中不需要晶體振蕩器而能進行自同步，這極大地減少了硬件平臺的成本。
在表1中，給出了LIN總線以及下列其他各類典型汽車總線標準、協議特性和參數。
類別：A類B類C類診斷 多媒體 X-by-Wire 安全
名稱：LIN ISO11519-2 ISO11898（SAE J1939）ISO15765 D2B（MOST）Flexray Safety bus
所屬機構：Motorola ISO/SAE ISO/TMC-ATA ISO PHILIPS BMW&DC Delphi
用途：智能傳感器 控制、診斷 控制、診斷 診斷 數據流控制 電傳控制 氣囊
介質：單根線 雙絞線 雙絞線 雙絞線 光纖 雙線 雙線
位編碼：NRZ NRZ-5 NRZ-5 NRZ Biphase NRZ RTZ織夢好，好織夢
媒體訪問：主/從 競爭 競爭 TESTER/SLAVE TOKEN RING FTDMA 主/從
錯誤檢：8位CS CRC CRC CRC CRC CRC CRC
數據長度：8字節 0~8字節 8字節 0~8字節 12字節 24~39字節
位速率20kb/s 10~1250kb/s 1Mb/s（250kb/s）250kb/s 12Mb/s（25Mb/s）5Mb/s 500kb/s
總線最大長度40m 40m（典型） 40m 40m 無限制 無限制 未定
最大節點數：16 32 30（STP）10（UTP）32 24 64 64
成本：低 中 中 中 高 中 中
（2）B類總線標準、協議
B類中的國際標準是CAN總線。CAN總線是德國BOSCH公司從20世紀80年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發的一種串行數據通信協議，它是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。通信速率可達1Mb/s。CAN總線通信接口中集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可完成對通信數據的成幀處理，包括位填充、數據塊編碼、循環冗余檢驗、優先級判別等項工作。CAN協議的一個最大特點是廢除了傳統的站地址編碼，而代之以對通信數據塊進行編碼，最多可標識2048(2.OA)個或5億(2.OB)多個數據塊。采用這種方法的優點可使網絡內的節點個數在理論上受限制。數據段長度最多為8個字節，不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。CAN協議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性。
B類標準采用的是ISO11898，傳輸速率在lOOkb/s左右。對于歐洲的各大汽車公司從1992年起，一直采用ISO11898，所使用的傳輸速率范圍從47.6-500kb/s不等。近年來，基于ISO11519的容錯CAN總線標準在歐洲的各種車型中也開始得到廣泛的使用，ISO11519-2的容錯低速2線CAN總線接口標準在轎車中正在得到普遍的應用，它的物理層比ISO11898要慢一些，同時成本也高一些，但是它的故障檢測能力卻非常突出。與此同時，以往廣泛適用于美國車型的J1850正逐步被基于CAN總線的標準和協議所取代。
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