四大总线详解

四大总线详解：LIN 局域互联网络（Local Interconnect Network）、CAN 控制器局域网（Controller Area Network）、FlexRay、MOST/1394。

四大总线

• LIN 局域互联网络 （Local Interconnect Network）
  • 低速串行通信网络、低成本0.5美元
  • 速率：10-125k（车身）
  • 大灯、门锁、电动座椅
  • 包含一个宿主节点和一个或多个从属节点，所有节点包含发送和接受任务，宿主节点还包含附加的宿主发送任务，通讯总是由宿主任务发起的；LIN总线的所有通讯都由主机节点中的主机任务发起的。LIN可实现多种数据传输模式，且一个报文帧可以同时被多个节点接收利用。
  • LIN节点构成
  • LIN总线物理层采用单线连接，两个电控单元间最大传输距离为40m。
• CAN 控制器局域网 （Controller Area Network）
  • 125k-1M（最大1M，此时距离最长40m）、节点数可达110个，短帧结构，每一帧有效字节数8个，每帧数据有CRC检验或其他检验措施，数据出错率极低，通信介质可采用双绞线、同轴电缆和光导纤维，节点在错误严重时候，可自动切断总线，关闭它与总线的联系，使总线上其他操作不受影响。
  • 空调、电子指示、故障检测
  • CAN总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
  • CAN总线的工作原理
    • 总结下，当一个节点要向其它节点发送数据时，该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出，这时，网上的其它节点处于接收状态。每个处于接收状态的节点对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。
• FlexRay
  • 1M-10M，FlexRay在物理上通过两条分开的总线通信，每一条的数据速率是10MBit/s。尤其是FlexRay具备的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置，并进行进度监测。
  • 引擎控制、ABS、线控转向、悬挂控制
  • FlexRay总线数据收发采取时间触发和事件触发的方式。利用时间触发通信时，网络中的各个节点都预先知道彼此将要进行通信的时间，接收器提前知道报文到达的时间，报文在总线上的时间可以预测出来。即便行车环境恶劣多变，干扰了系统传输，FlexRay协议也可以确保将信息延迟和抖动降至最低，尽可能保持传输的同步与可预测。这对需要持续及高速性能的应用(如线控刹车、线控转向等)来说，是非常重要的。
  • 它采用了周期通信的方式，一个通信周期可以划分为静态部分、动态部分、特征窗和网络空闲时间4个部分。静态部分和动态部分用来传输总线数据，即FlexRay报文。特征窗用来发送唤醒特征符和媒介访问检测特征符。网络空闲时间用来实现分布式的时钟同步和节点参数的初始化。
  • 子主题
• MOST/1394
  • MOST是一种专门针对车内使用而开发的、服务于多媒体应用的数据总线技术。 MOST表示“多媒体传输系统”。 MOST 总线利用光脉冲传输数据。MOST 总线采用环形 结构。在环形总线内只能朝着一个方向传输数据。
  • 10M以上
  • 汽车导航、多媒体娱乐
  • MOST的传输技术近似于公众交换式电话网络，有着数据信道（Data Channel）与控制信道（Control Channel）的设计定义，控制信道即用来设定如何使用与收发数据信道。 一旦设定完成，资料就会持续地从发送处流向接收处，过程中不用再有进一步的封包处理程序，将运作机制如此设计，最适合用于实时性音讯、视讯串流传输。
  • MOST总线组成