《车载网络技术》 第3章 其他总线传输系统.

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1 《车载网络技术》 第3章 其他总线传输系统

2 第3章 其他总线传输系统

3 图3-2 奥迪A8中带有LIN总线单元的舒适系统

4 3.1 LIN总线 3.1.1 LIN(Local Interconnect Network)总线概述
LIN总线是一种低成本的串行通信网络，LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能 。 LIN的主要特性如下： ①低成本，基于通用UART接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件； UART（Universal Asynchronous Receiver／Transmitter，通用异步接收器／发送器） ②只需要一根数据传输线； ③传输速率最高可达20Kbps； ④单主控器／多从设备模式，无须仲裁机制，通过单主／多从的原则保证系统安全； ⑤从节点不需晶振或陶瓷振荡器就能实现自同步，节省了从设备的硬件成本； ⑥保证信号传输的延迟时间； ⑦不需要改变LIN从节点的硬件和软件就可在网络上增加节点； ⑧通常一个LIN网络上节点数目小于12个，共有64个标志符。

5 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 1. LIN主控制单元
该控制单元连接在CAN数据总线上，它执行LIN的主功能。其主要作用如下： ①监控数据传递和数据传递的速率，发送信息标题。 ②该控制单元的软件内已经设定了一个周期，这个周期用于决定何时将哪些信息发送到LIN数据总线上多少次。 ③该控制单元在LIN数据总线与CAN总线之间起“翻译”作用，它是LIN总线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单元。 ④通过LIN主控制单元进行LIN系统自诊断。

6 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 2. LIN从控制单元 LIN从控制单元的特点如下：
①接收、传递或忽略与从主系统接收到的信息标题相关的数据； ②可以通过一个“叫醒”信号叫醒主系统； ③检查对所接收数据的检查总量； ④对所发送数据的检查总量进行计算： ⑤同主系统的同步字节保持一致： ⑥只能按照主系统的要求同其他子系统进行数据交换。

7 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 3. 数据传递过程

8 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 3. 数据传递过程 奥迪A6 05空调系统的LIN子系统数据传递过程如下：
②传感器G395读取标题，转换过来，然后将当时的制冷剂温度值放到LIN总线系统上； ③制冷剂温度被空调装置识别。

9 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 3. 数据传递过程 奥迪A6 05空调系统的LIN子系统数据传递过程如下：
②所发送的标题用于新鲜空气鼓风机等级的调节； ③空调装置发送所希望的鼓风机等级： ④新鲜空气鼓风机读取信息，相应地控制鼓风机。

10 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 4. 信号 (1)信号电平 隐性电平：蓄电池电压12V。 显性电平：0V。
(2)信号传递安全性 在隐性电平和显性电平收发时，通过预先设定公差值来保证数据传输的稳定性，发送信号电压必须满足隐性电平大于电源电压的80％，显性电平小于电源电压的20％。为了能在有干扰辐射的情况下仍能收到有效的信号，允许接收的电压值范围要宽一些，隐性电平大于电源电压的60％，显性电平小于电源电压的40％。通过这种方式确保LIN总线信号传递的安全性。

11 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 5. 信息格式 (1)信息标题的格式
①同步暂停区。其长度至少为13位(二进制)，以显性电平发送。 ②同步限制区。同步限制区至少为1位，且为隐性。 ③同步区。同步区由 这个二进制位序构成。 ④确认区。确认区的长度为8位，前6位是回应信息识别码和信息长度。回应数据区的个数在0～8之间。后两位是校验位，用于检查数据传递是否有错误。

12 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 5. 信息格式 (2)信息内容的格式
在信息内容中，确认领域中确定的数据领域个数会被传输。每个数据领域都以一个主导初始符开始，紧跟着要传输的数据字节，并以一个从属终止符结束。这样，每个数据领域的长度为10个位。同样也适用于检查总量。检查总量用于识别传输的错误。

13 3.1 LIN总线 3.1.2 LIN总线组成和工作原理 6. LIN总线系统的物理结构

14 3.1 LIN总线 3.1.3 LIN总线在汽车上的应用 1. LIN在汽车上的应用范围
①车顶：湿度传感器、光敏传感器、信号灯控制、汽车顶篷等。 ②车门：车窗玻璃、中控锁、车窗玻璃开关、吊窗提手等。 ③车头：传感器、小电动机、方向盘、方向控制开关、挡风玻璃上的擦拭装置、方向灯、无线电、空调、坐椅、坐椅控制电动机、转速传感器等。

15 3.1 LIN总线 3.1.3 LIN总线在汽车上的应用 2. LIN总线控制实例 如图3-13所示，雨刮器操纵信号控制流程如下。
①驾驶员将雨刮器杆放到雨刮器间歇位置； ②转向柱电子设备J257读取雨刮器杆的实际位置； ③J257经由舒适性CAN向车载控制单元发送此信息； ④车载控制单元J519通过LIN向雨刮器J400发出指令，运行间歇位置模式。

16 第3章 其他总线传输系统

17 3.2 MOST总线 MOST总线简介 在Audi A8车上，还使用了光纤数据总线系统，这种数据总线系统称为MOST总线(MOST是Media Oriented System Transport的缩写)。MOST是一种用于多媒体数据传送的网络系统。 1．多媒体传输的速率 CAN数据总线系统的传输速度无法满足相应的数据量的传送。视频和音频所要求的数据传输率达1Mbps。仅是带有立体声的数字式电视信号，就需要约6Mbps的传输速度。MOST总线的传输速率可达21.2Mbps。

18 思考下列问题： 1. MOST的含义是什么？ MOST用于什么系统？其拓扑结构是怎样的？
5.光电二极管的结构、导电原理及作用分别是什么？ 6.光导纤维是根据什么原理来传递信号的？

19 3.2 MOST总线 3．2．2 MOST总线组成和工作原理 1．控制单元的结构 (1)光导纤维—光导插头 (2)电气插头
(1)光导纤维—光导插头 (2)电气插头 (3)内部供电装置 (4)收发单元一光导发射器(FOT) (5)MOST收发机 (6)标准微控制器(CPU) (7)专用部件