CAN-MOST_Bus_Introduction

介绍汽车电子CAN,MOST总线

汽车业迎接CAN总线应用时代

“汽车电子业最大的热点就是网络化。”一位业内人士如此描述汽车网络的应用前景。而控制器局域网(CAN)拥有的多主节点、开放式架构，以及错误检测及自恢复能力等优势，成为汽车网络应用的热门。从以下一组数字中也印证了这一趋势，02年数据，全球市场上大约有一亿只CAN收发器，平均一辆车上有12个到15个低速CAN收发器，4到5个高速CAN收发器。 一些汽车专家认为，就像在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年来数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。 适应实时诊断与安全性需求 CAN总线成必备装置 CAN总线网络技术的应用可以说是躬逢其盛。德尔福电子与安全部中国工程经理许向东指出，随着排放法规的驱动以其在线诊断的需要，通过CAN总线将各系统中的诊断总线连接在一起，通过ECU软件来实时诊断与维修。并且，随着安全性能日益受到重视，安全气囊也将逐渐增多，以前是在驾驶员前面安装一个，今后侧面与后座都会安装安全气囊，这些气囊通过传感器感受碰撞信号，通过CAN总线将传感器信号传送到一个中央处理器内，控制各安全气囊的启动弹出动作。同时，先进的防盗设计也正基于CAN总线网络技术。首先，确认钥匙合法性的校验信息通过CAN网络进行传递，改进了加密算法，其校验的信息比以往的防盗系统更丰富；其次，车钥匙、防盗控制器和发动机控制器相互储存对方信息，而且在校验码中搀杂随机码，无法进行破译，从而提高防盗系统的安全性。而这些功能的实现无一不借助CAN总线来完成，CAN总线成为汽车智能化控制的“定海神针”。 在现代轿车的设计中，CAN已经成为必须采用的装置。奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺等汽车都采用了CAN作为控制器联网的手段。据报道，中国首辆CAN网络系统混合动力轿车已在奇瑞公司试装成功，并进行了初步试运行。在上海大众的帕萨特和POLO汽车上也开始引入了CAN总线技术。但总的来说，目前CAN总线技术在我国汽车工业中的应用尚处于试验和起步阶段，绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计。国内在技术、设计和应用上进行网络总线的“深造”势在必行。 高速与低速CAN各擅所长 CAN分为高速和低速CAN总线，低速CAN的总线速度为10Kb-125Kb/s，高速为250Kb-1Mb/s。许向东介绍，德尔福开发的CAN总线系统是将发动机控制与变速箱连接在一起，因为汽车在换档时需要发动机变换扭矩，以保持汽车行驶的平稳性。高速CAN应用在发动机、变速箱、ABS等实时性要求强的控制模块，低速CAN主要是运用在车身控制模块领域。然而，对于许多基本的汽车应用而言，由于CAN总线的实现成本较高，并非都需要用CAN节点来实现连接。飞思卡尔汽车电子市场部经理康晓敦说，CAN总线的实现成本较高，做一个节点，MCU需要带CAN数字接口，至少20多元，加上CAN收发器七八元，因此一个CAN节点芯片需要30多元左右。随着节点数的增加，这部分成本会增加许多，而LIN(局部互联网络)对MCU要求的资源很少，普通的串行口就可以做，一般LIN子节点所用的MCU只需要几元。并且，LIN总线正是针对相对简单的应用而设计的。因此在CAN/LIN网络中，CAN节点可连接发动机、变速箱、仪表盘等，LIN节点来连接门窗、后视镜、车灯等。这是综合汽车成本、性能方面的权衡之举。 中科院电工研究所唐晓泉博士也提到，在竞争激烈的汽车市场，成本因素是汽车厂商考虑的因素，如单做车灯控制，就设计一个CAN网络，这样不是很经济。但如果从整体出发，做车身控制CAN网络的系统设计，那么相应的成本不会增加多少，但却提升了智能化控制水平。这也需要整车厂商与汽车电子厂商共同协作。 应用层标准将出“国标” CAN总线是一个三层网络，包括物理层、数据链路层及应用层。物理层和数据链路层的规范直到90年代初才逐步标准化。TI汽车电子市场代表、DL国际有限公司产品经理庞川博士介绍，在CAN应用层方面，针对不同的应用场合，出现了一些著名的协议，如针对卡车和载重汽车应用提出的J1939等。据中国汽

介绍汽车电子CAN,MOST总线

车技术研究中心龚进峰博士介绍，他们也正着手制订中国汽车CAN网络应用层的标准，主要是通讯协议编码方面。这也将进一步促进国内CAN网络技术的应用。 康晓敦提到，CAN网络的上游是向传输速率更高的FlexRay协议发展，下游是向LIN协议发展。FlexRay的速率高、更加安全可靠，但实现成本目前还较高，其接口和收发器方面要求均较高，精度和复杂性更高。因此，未来几年内CAN总线仍占据汽车网络技术的主导。同时，为适应未来汽车多媒体娱乐系统发展的需要，未来DVD、导航仪、汽车音响将通过数据总线集成在一起，以传输移动图像，这也就需要传输速率更高、更快的网络总线。康晓敦指出，目前市场上已开发出一种MOST标准网络，做音视频娱乐通信，它是基于光纤的通信协议，传输速率可达20多兆，在一些顶级车上已有应用。目前做MOST总线很复杂，MOST网关需用支持多媒体的32位MCU实现，并需要大量的16位单片机做每个子系统的控制，它的应用还需汽车厂商、汽车电子厂商的共同推动。 未来整个网络将是CAN、LIN、MOST三网合一的整体。MOST负责音视频，CAN负责重要的电子控制单元，如发动机、ABS、安全气囊等，LIN负责次要的电子控制单元，如门窗、车灯等。X-by-Wire技术的推动也将缔造如此堪称“完美”的网络组合。

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从80年代开始第一代汽车微处理控制系统的诞生，例如ABS,Motoric在整车中的运用，不用系统之间以及与外部系统的数据交换和传输成为了汽车工业发展中的重点，车载总线也因运而生。随着汽车电子系统的发展，越来越多地ECU使得不同系统之间需要传输的数据量日益增多，其互相连接的电缆也加重了整车的负担，在奔驰S系列中电缆的重量就达50Kg左右，长1-3Km。随着CAN总线的研发成功，其卓越的功能一定程度上满足了汽车电子发展的需求。但是当X-By-Wire概念被提上汽车电子发展的最新目标之时，汽车电子系统对于总线又提出了更多更高的要求： 1.更高的带宽（10Mbps以上） 2.实时性 3.更强的容错机制 4.支持分布式系统 5.兼容同步与非同步传输 6.兼容电缆与光缆 7.确定的时延（Deterministic） 8.更高的安全性。作为CAN总线，由于其特殊的物理和总裁结构，不但在速度上达不到新的要求，也无法满足实时性，安全性，光缆的兼容，确定的时延等要求。于是，TTCAN, TTP, MOST, Flexray等一系列新的总线开始崭露头角。并形成了当今总线的格局(On Board Communication)： 1.高速实时控制总线对于发动机，传动装置，底盘控制，刹车等系统的控制，要求与传感器以及其他系统之间进行高速的周期的数据交换，虽然其数据量很小，但是对于时延和安全性的要求极其的高。目前使用的是高速CAN，但是随着Break-by-Wire,Steer-by-Wire的亮相，高速CAN已经无法满足这个领域的要求。因此也出现了替代它的有时间驱动的总线TTCAN以及Flexray。 2.低速控制总线这个领域的总线主要是用于减少整车中电缆的连接数及其总重量。比较多的使用于车灯和车窗以及雨刷器等的控制。因为主要传输的是切换信号，因此对于数据传输速率，安全性以及实时性的要求都比较低，主要考虑的因素是抗干扰性和价格。这方面CAN,LIN都有比较大的应用前景。 3.多媒体总线系统随着车载导航系统，车载影视设备以及车载电话的兴起，在CD机，音响设备，显示器，电话甚至卫星之间的需要进行大量的数 …… 此处隐藏：3395字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……