多路传输系统

汽车多路传输系统的介绍汽车多路传输线的发展简介从1980年起，汽车内开始装用网络。1983年，丰田公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通信、此系统采用了集中控制方法。1987年日产公司的车门相关系统，GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。这个时间德国的RobertBosch公司提出了汽车车载局域网（LAN）的基本协议-----控制器局域网（ControllerAreaNetwork），简称CAN。接着，美国汽车工程师学会（SAE）提出了J1850，在美国通过采用SAEJ1850普及了数据共享系统，在SAE中也通过了CAN的标准，明确表示将转向CAN协议，随着汽车技术的发展，欧洲又以与CAN协议不同的思路提出了控制系统的新协议TTP（TimeTriggeredProtocol），并已开始应用。总线技术就是将各部件连接到计算机处理器的一个元件。要连接的部件包括硬盘、内存、音响系统和视频系统等。例如，要查看计算机在做什么，一般是使用阴极射线管（CRT）显示器或液晶（LCD）显示器。您需要专用的硬件驱动屏幕，而一般是通过显卡来驱动。显卡是一小块可以插入总线的印制电路板。通过使用计算机的总线作为通信通路，显卡就可以与处理器进行通信。总线的优点就是能够更加方便地更换各个部件。如果您想更换一个更好的显卡，您只需从总线上拔掉原来的显卡，然后插上新的就可以了。如果您要在计算机上安装两个显示器，只需在总线上插入两个显卡。总线的定义总线，英文叫作“BUS”,即我们中文的“公共车”，这是非常形象的比如，公共车走的路线是一定的，我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比作是电子信号，这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。当然，从专业上来说，总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式，是一类信号线的集合，是子系统间传输信息的公共通道。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。总线的分类迄今为止,已有多种网络标准.为方便研究和设计使用,美国汽车工程师协会(SAE:SocietyofAutomotiveEngineer)将汽车网络根据速率划分为A,B,C,D,E五类。目前奥迪A4轿车车用网络系统包含了上述五类网络中的A类网络LIN、B类网络低速CAN、C类网络高速CAN、D类网络MOST及蓝牙bluetooth等技术.。对于D和E类网络标准,综合考虑功能和位传输速率等因数，现有的汽车总线可分为多媒体信息系统总线、安全总线和诊断系统总线。A类网络标准介绍

从目前的发展和使用情况来看，A类网的主要总线是TTP/A(Time

Triggered

Protocol/A)和LIN(Local

Interconnect

Network)。（1）TTP/A协议最初由维也纳工业大学制定，为时间触发类型的网络协议，主要应用于集成了智能变换器的实时现场总线。它具有标准的UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter：通用异步收发器)，能自动识别加入总线的主节点与从节点，节点在某段已知的时间内触发通信但不具备内部容错功能。

（2）（LIN是在1999年由欧洲汽车制造商Audi、BMW、DaimlerChrysler、Volvo、Volkswagen和VCT

公司以及Motorola公司组成的LIN协会，共同推出的用于汽车分布式电控系统的开放式的低成本串行通信标准，从2003年开始使用。

LIN是一种基于UART的数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。从硬件、软件以及电磁兼容性方面来看，LIN保证了网络节点的互换性，极大地提高了开发速度，同时保证了网络的可靠性。由于LIN价格低廉，因此它可将MCU嵌入到车身零部件中，使其成为具备网络功能智能零部件（SmartParts）从而进一步减少线束、降低成本。LIN网络已经广泛地被世界上的大多数汽车公司以及零配件厂商所接受，有望成为事实上的A类网络标准。B类网络标准介绍

（VAN和CAN）从目前B类网络的使用情况来看主要有两种：低速CAN和VAN。

(1)VAN标准是ISO于1994年6月推出的。它基于ISO11519-3，主要为法国汽车公司所用。但目前就动力与传动系统而言，甚至在法国也集中在CAN总线上。(2)CAN是德国Bosch公司从20世纪80年代初，为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换问题而开发的一种串行数据通信协议。它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbps。1991年首次在奔驰S系列汽车中实现。同年，Bosch公司正式颁布了CAN技术规范，版本2.0。1993年11月，ISO正式颁布了国际标准ISO11898，为CAN的标准化、规范化铺平了道路。此后，越来越多的北美和日本汽车公司也开始采用CAN网络。1994年，美国汽车工程师协会卡车和巴士控制与通信子协会选择CAN作为SAE

j1939标准的基础。低速CAN具有许多容错功能，一般用在车身电子控制中；而高速CAN则大多用在汽车底盘和发动机的电子控制中。CAN总线凭借其突出的可靠性、实时性和灵活性已从众多总线中突显出来，成为世界接受的B类总线的主流协议。C类网络标准

介绍C类标准主要用于与汽车安全相关及实时性要求比较高的地方，如动力系统，

所以其传输速率比较高，通常在125kbps

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1Mbps之间，必须支持实时的周期性参数传输。目前，C类网络中的主要协议包括高速CAN(ISO11898-2)、正在发展中的TTP/C和FlexRay等协议。(1)TTP/C协议TTP/C协议由维也纳工业大学研究，基于TDMA的访问方式。TTP/C是一个应用于分布式实时控制系统的完整的通信协议。

它能够支持多种容错策略，

提供容错的时间同步以及广泛的错误检测机制，同时还提供节点的恢复和再整合功能。其采用光纤传输的工程化样品速度将达到25Mbps。TTP

/C

支持时间和事件触发的数据传输。TTP管理组织TTAGroup成员包括奥迪、SA、Renault、NEC、TTChip、Delphi等。(2)FlexRayFlexRay是BMW、Daimler

Chrysler、Motorola和Philips等公司制定的功能强大的通信网络协议。它是基于FTDMA的确定性访问方式，具有容错功能及确定的通信消息传输时间，同时支持事件触发与时间触发通信。具备高速率通信能力。FlexRay采用冗余备份的办法，对高速设备可以采用点对点方式与FlexRay总线控制器连接，构成星型结构，对低速网络可以采用类似CAN总线的方式连接。

(3)高速CAN欧洲的汽车制造商基本上采用高速CAN总线标准ISO11898。总线传输速率通常在125kbps-1Mbps

之间。据Strategy

Analytics公司统计，2001年用在汽车上的CAN节点数目超过1亿个。然而，作为一种事件驱动型总线，CAN无法为下一代线控系统提供所需的容错功能或带宽，因为X-by-Wire系统实时性和可靠性要求都很高，必须采用时间触发的通信协议，如TTP/C或FlexRay等。多路传输系统的未来发展由于各方面的原因,汽车行业要建立一个统一的汽车网络协议体系,还有不少困难.不过,目前对汽车网络的应用已逐渐形成这样的看法:在低速网络中使用LIN;在中速网络中采用低速CAN;在高速网络中,对现行汽车的实时分布控制方式,高速CAN将成为事实上的标准,但在采用X-by-wire技术的下一代汽车中,TTP/C与FlexRay的竞争暂未完结;面向多媒体导航系统的MOST协议看来势头