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文档简介

1、汽车总线的应用技术,课程介绍,课程建议汽车电子技术的发展,电子控制单元的数量增加,功能复杂的电子控制单元之间需要合作,完成复杂的控制功能数据的相互端到端通信的问题:线束的增加,车身的空闲空间的减少, 车身质量的增加采用组装和维护的困难,整车成本阻碍整车可靠性的提高的多重总线系统,可以将各独立的电子控制单元连接到一个网络上,总线:采用标准数据协议,采用一条或两条数据线,电子课程说明-汽车总线应用技术,课程首先是计算机网络,汽车电子, 修理单片机学习本课程的目的了解汽车总线的概念理解汽车总线的基本原理掌握汽车总线协议的原理和特征掌握总线在汽车上的应用汽车LIN总线,知道CAN总线的系统编程课程时,

2、理论24实验8(4实验课程审查结果、课程说明汽车总线应用技术、教材本课程处于建设初期阶段,教材建设正在进行中,因此暂时找不到合适的教材参考文献:汽车单片机和车载总线技术.北京理工大学出版社汽车CAN总线系统,原理, 设计与应用.电子工业出版社CAN总线控制技术及其应用电子工业出版社现场总线CAN原理与应用技术(第2版)北京航空宇宙大学出版社、汽车总线应用技术、第一章汽车总线概要、黄爱蓉本章中, 汽车电子技术的发展计算机网络概述车载网络通信信号的编码方式介质访问控制方式现代汽车电子网络系统汽车网络系统结构汽车总线系统的发展和分类特征汽车计算机控制系统汽车总线网络协议,一、汽车电子技术、汽车电子技

3、术的发展阶段电子管时代晶体管时代: 1960年代,硅整流交流发电机和晶体管调整器(放大、开关) 1970年代后半,集成电路的发展,微控制器被广泛应用于汽车,解决了节能、排放、安全。 集成电路时代: 20世纪90年代,集成电路技术广泛应用于汽车,解决了节能、排放、安全、舒适的问题。 网络化综合技术时代:一体化21世纪(现在),电子技术、计算机技术、综合控制技术、智能传感器技术等先进的汽车电子技术,ECU通过汽车电子网络系统连接,实现通信和控制的网络化管理,另一方面,汽车电子技术, 汽车电子系统的基本组成动力电子系统:汽车核心发动机控制系统包括发动机管理和传动装置,需要高速高级微处理器。 底盘电子

4、系统:提高乘员的安全性(ABS防抱死系统)车身电子系统:提高驾驶舒适性,为驾驶员提供车辆状况信息(仪表管理、座椅位置调节、空调系统、车窗控制、天花板控制等)。 车辆通信系统(Telematics )为了满足为行驶过程信息化提供的服务,搭乘者随时随地与外界环境进行双向信息交换的卫星定位、无线通信、数字视频信息处理等硬件和软件,另一方面,汽车电子技术, 汽车电子系统网络化初期存在的问题:初期是点到点的单一通信,相互联系少,随着ECU的增加,线速度急剧增加,连接复杂,控制复杂,车身重量增加,油耗增加。 每增加50kg体重,耗油量为0.2L/100km的解决方案就采用了车内基于总线技术的网络结构。 利

5、用串行总线实现多路传输,构成汽车电子网络。 多路传输:在计算机的局域网中,通过一个通信信道混合或交叉多个信息的方式。具有多路传输的网络具有允许多个计算机同时访问其的优点: (1)布线简化,成本降低;(2)电子控制单元间的交流简单快捷;(3)信息资源共享;(4)提高汽车总运行的可靠性,另一方面,汽车电子技术, 汽车电子系统网络化了若干概念的汽车总线技术:在汽车上,采用标准数据协议,采用一条或两条数据线来完成电子部件间的数字信息传输技术。 网络:在协议的管理下,有几个终端、传输设备和通信控制处理器等组成的系统的集合。 汽车电子控制网络是根据特定的车载网络协议,以共享资源为主要目的,将分散在所有位置

6、而独立动作的车载控制模块相互连接的集合。 供应商根据车辆的网络协议生产的控制单元可以很容易地添加到该网络系统中,也可以从网络系统中卸下,系统几乎不需要硬件和软件的修改。 这完全符合现代汽车平台设计的理念。 二、计算机网络概要、计算机网络概念计算机网络是用通信线路连接各种形式的计算机,可以相互交换信息的系统。 计算机网络包括计算机、各种硬件、各种软件、构成网络的体系结构、网络传输媒体和网络通信技术。 也就是说计算机网络是计算机和通信技术的组合。 二、计算机网络概要、计算机数字通信网重要技术信息交换技术:电路交换-信息交换-分组交换的发展过程。 线路交换:线路垄断,利用率低的信息交换:把整个数据包

7、作为一个信息,到达某个站点后积蓄,在有适当线路时传输。 优点:线路利用率高的缺点:传输延迟大的分组交换:将消息分组化(分割成小的块),交换的接收者将接收到的分组组装成原始信息。 优点:线路利用率高,错误少,交换率高,延迟小。 下一页,约定的重要性,苍白军问题? 二、计算机网络概要、信息交换技术:电路交换、返回、二、计算机网络概要、信息交换技术:分组交换、返回、二、计算机网络概要、两台计算机通信,必须采用同样的信息交换原则的协议网络协议:通信网络协议的三要素:语法:指数据和信息控制的结构和格式,由通信双方之间的“如何说话”或逻辑说明构成,将信息和消息的各字段格式化,将标头(或标头)字段、命令和响

8、应的结构意思:需要发出什么样的控制信息,需要完成什么样的动作,需要什么样的应答,意思是在通信双方之间确定“说什么”,解释要求,执行的功能等,包括认识结果的处理,相当于说明一句话的意思的同步:事件二、为了降低计算机网络的概述、网络层次结构、网络设计的复杂性,许多网络构成重叠的层,并且协议:通信双方约定了如何通信。 对等点:的不同设备包含相应层的实体。 对等端使用协议进行通信。 接口:定义了网络架构:的每一层及其协议的集合,网络架构:的下层向上层提供原语操作和服务。 协议栈:是用于特定系统的一组协议,其中,第二,计算机网络概述、网络层结构哲学家-翻译-秘书的体系结构、每个协议与其他层协议完全独立。

9、接口不变,两个philosophilopherswanttoexchange他们的ideas.now,lets try to solve this problem .2,计算机网络的概要,网络层次的优点在各层次之间独立不需要知道其下级的实现方法,只要知道接口提供的服务即可的各层简单地实现独立的功能,简化复杂的问题系统的灵活性好,上层变化的情况下,只要层间的接口关系不变化,其他各层就不会受到影响的实现和梅在调试庞大的系统时,分解成几个独立的子系统,明确说明了能促进标准化的各阶层的功能和服务。 二、计算机网络概要、通信例、报头、breakuptheincomingmessagesintopacke

10、ts、Tail、frame、packet、二、计算机网络概要、通信例、二、计算机网络分类:面向连接的服务:在电话系统服务模型的所有抽象数据传输必须通过连接的建立、数据传输和连接终止三个过程进行的数据传输期间,每个分组地址都是目的地地址和使用连接号码的管道一样,发送者在管道的一端放入数据,接收者在另一端提取数据的特征:收到的数据和发送的数据的内容和顺序不一致的服务,电话系统服务模式的特征是什么? 线路连接、数据到达顺序、二、计算机网络概要、服务类型服务:网络各层提供给其相邻上层的一系列操作是相邻两层之间的接口。 分类:面向连接的服务:无连接服务是邮件系统服务模型的抽象,每个消息具有完整的目的地地

11、址,而每条消息都有一个完整的目的地地址邮件系统的服务模式的特征是什么?需要明确的地址,到达顺序无法保证,可能丢失的二、计算机网络概要、服务和协议区分服务:在某一级别上提供的一系列操作。 虽然定义了此层代表用户执行的操作,但没有定义如何执行。 服务涉及两层的接口,下层是服务的提供者,上层是服务的用户。 协议:定义同层对等之间的交互框架、包的格式和含义的规则集。 实体可以自由地变更协议,而实体可以利用合同实现服务定义,但不能变更服务。 协议是“等级”。 也就是说,协议是控制两个对等体通信的规则。 服务是“垂直”,从下层通过层间接口向上层提供服务。 ISO/OSI参考模型,OSI : opensys

12、temsinterneconnectioniso : internationalstandardsorganization,二,计算机网络概要,ISO/OSI参考模型物理层是否建立和终止对数据“1”和“0”用什么样的信号表示感兴趣的每个人的持续时间数据传输是双向的连接注意:传送信息的物理介质,例如双绞线、同轴电缆、光缆等在物理层之下被视为第0层。 二、计算机网络概述、OSI参考模型、数据链路层:其主要任务是在两个相邻节点之间的线路上无错误地传送帧单位的数据。 各帧包括数据和必要的控制信息。 数据链路层通过物理网络链路提供了可靠的数据传输。的。 定义了网络和协议的特征,如物理地址、网络拓扑、错误

13、检查、帧序列、流控制等。 数据链路层实际上由两个独立的部分组成,即媒体访问控制(MAC )逻辑链路控制层(LLC) MAC。 介绍如何在共享媒体环境中调度、发生和接收工作站。MAC可以确保跨链路的信息的可靠传输、同步数据传输、识别错误和控制数据流。 逻辑链路控制子层管理单个网络链路上的设备之间的通信,并且IEEE 802.2标准定义了LLC。 LLC支持未连接的服务和面向连接的服务。 二、计算机网络概要、OSI参考模型、网络层:网络层的任务选择适当的路径,使得从发送站的传输层传递的分组能够准确地找到目的地站,并传递给目的地站的传输层说明: (1)一般包括网络查找,可能包括流程控制、错误检查等。

14、 (2)同一MAC标准的不同网络段之间的数据传输通常仅与数据链路层相关,而不同MAC标准之间的数据传输与网络层相关。 例如,IP路由器在网络层上运行,因此可以实现多个网络之间的互连。 二、计算机网络概述、OSI参考模型、传输层:传输层向高层提供了可靠的端到端网络数据流服务,使得传输层以下的数据通信细节不可见。 传输层的功能包括流控制、复用、错误校验和的恢复。 流量控制:通过对设备之间的数据传输进行管理,使传输设备不发送比接收设备的处理能力大的数据的复用,可以将多个应用的数据传输到一个物理链路。错误检查包括为了检测传输错误而建立的各种不同结构传输控制协议(TCP )是TCP/IP协议系列的传输层

15、协议,它提供了可靠的数据传输。 另一方面,呈现层(关注计算机网络的概述、OSI参考模型、显示层:所传输的信息的语法和意义)确保在另一系统应用层中识别在一个系统应用层上发射的信息表示层的编码和转换模式包括共同数据表示形式、性能转换表示形式、共同数据压缩模式、共同数据加密模式。 对话层:演示层和实体之间的通信会话的建立、管理和终止。 会话:通常指各种服务,包括会话控制、令牌管理、同步管理会话控制:记录谁传输数据的令牌管理:禁止双方同时执行相同重要操作的同步管理:可以在长传输过程中创建检查点,在通信中断时恢复到以前的状态二、计算机网络概述、OSI参考模型、应用层:网络的目的是为了支持用户与不同计算机

16、的通信,以完成不同的任务。 此应用程序不限于网络结构。 例如: telnet、HTTP、FTP、WWW等。 二、计算机网络概要、TCP/IP参考模型,该模型由ARPANET使用,并在继承的-世界范围的互联网上使用,主机必须连接到网络/网络的嵌入层:主机在某个协议下然而,TCP/IP模型没有定义这样的协议,而是互联网层/网络层:作为贯穿整个网络体系结构的重要层的任务:允许主机向任何网络发送数据包,并且使这些数据包独立地发送。 无法保证数据包的正确顺序,顺序的排序是在高级别进行的。 二、计算机网络概要、TCP/IP参照模型,该模型用于ARPANET并继承-在世界范围的互联网上使用,传输层:可以在源主机和目的主机上的对等端之间进行交互。定义了两个端到端传输协议:传输控制协议(TC

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