《车载网络技术》课件-项目四：LIN与MOST总线系统应用

《车载网络技术》1.LIN总线系统概述一、LIN总线简介1.LIN的定义LIN（LocalInterconnectNetwork）总线是一种低成本的单线串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子控制系统。LIN的目标是为现有汽车的网络提供辅助功能，是一种辅助的通信总线网络。一、LIN总线定义

LIN总线的应用如图所示车门控制模块车门锁电动玻璃后视镜CAN二、LIN总线的结构组成LIN的网络结构通常由一个主节点、一个或多个从节点构成，如图所示。从节点从任务从节点从任务主节点从任务主任务LIN总线的结构二、LIN总线的结构组成奥迪A6L轿车LIN总线内部组成示意图如图所示。奥迪A6L轿车CAN、LIN总线与从控制器示意图CANLin最大20kbit/s二、LIN总线的结构组成奥迪A6L轿车CAN、LIN总线与从控制器示意图奥迪A6L轿车LIN总线的数据传递速率为1-20kbit/s，在LIN控制单元的软件内已设定完毕，该速率最大能达到舒适CAN数据传递速率的五分之一，如图所示。三、LIN总线的特点单主/多从结构01低成本02传输速率最高可达20kbit/s03一条数据线04从节点不需晶振或陶瓷震荡器就能实现自同步05故障节点的检测功能06不需要改变LIN从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点07通常一个LIN网络上节点数目小于12个08在车上网络系统中，LIN总线处于低端，属于A级网络，与CAN以及其它B级或C级网络比较，具有传输速度低、结构简单、价格低廉等特点；在汽车上，LIN总线与其它网络是互补关系。在汽车车载网络系统中，低端系统使用LIN总线会显现其必要性和优越性。四、LIN总线与CAN总线的比较《车载网络技术》2.LIN总线系统的工作原理由主节点到一个或多个从节点01由一个从节点到主节点或其他的从节点02通信信号在从节点之间传播03一、LIN总线的数据传输协议LIN总线的通信任务分为发送任务和接收任务LIN系统中可以采用多种方式进行数据交换，主要有以下三种:二、LIN总线的传输原理三、LIN总线的信号波形在示波器上显示的LIN总线的信号波形如图所示。LIN总线信号波形显性电平隐性电平三、LIN总线的信号波形隐形电平显形电平1.隐性电平：蓄电池电压2.显性电平：接地四、LIN总线的数据格式信息标题发送器：LIN主控制单元信息内容发送器：LIN主控制单元或LIN从控制单元同步分界区同步区识别区同步暂停区四、LIN总线的数据格式五、LIN总线电平的抗干扰设置发送信号的电压范围接收信号允许的电压范围60%40%U蓄电池U隐性最低U显性最低31号接线柱80%20%U蓄电池U隐性最低U显性最低31号接线柱五、LIN总线电平的抗干扰设置五、LIN总线电平的抗干扰设置五、LIN总线电平的抗干扰设置回应《车载网络技术》3.LIN总线系统的波形分析一、LIN总线的正常波形用示波器测量LIN总线的正常波形，测量波形如下图所示，电压在0V至车载工作电压间变化。LIN总线的正常波形二、LIN总线系统的常见故障波形对于LIN总线系统故障，可以用示波器，通过分析测试的波形，从而判断故障部位。二、LIN总线系统的常见故障波形1.LIN总线对正极短路故障波形LIN总线对正极短路故障波形如右图所示，无方波信号，呈现为一条直线的车载电压信号。LIN总线对正极短路故障波形二、LIN总线系统的常见故障波形2.LIN总线对负极搭铁短路故障波形LIN总线对正极短路故障波形如右图所示，无方波信号，呈现为一条直线的0V电压信号。LIN总线对负极搭铁短路故障波形二、LIN总线系统的常见故障波形3.LIN总线对CAN-H短路故障波形LIN总线对CAN-H短路故障波形如右图左右，LIN总线上加载了CAN-H信号后，LIN总线整体隐性电平被拉低至7V左右，显性电平无法达到最低电位，方波信号不正常，无法通过预先设定的公差值来保证数据传输的稳定性。LIN总线对CAN-H短路故障波形二、LIN总线系统的常见故障波形4.LIN总线对CAN-L短路故障波形LIN总线对CAN-H短路故障波形如右图所示，LIN总线上加载了CAN-L信号后，LIN总线整体隐性电平被拉低至7V左右，显性电平无法达到最低电位，方波信号不正常，无法通过预先设定的公差值来保证数据传输的稳定性。LIN总线对CAN-L短路故障波形《车载网络技术》4.LIN总线在汽车上的应用一、LIN总线的应用CAN总线CAN-LIN网关（一般由主机节点充当）LIN总线从机节点1从机节点2从机节点3二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用主车身ECU（仪表板接线盒）左前电动车窗升降器电动机总成滑动天窗ECU（滑动天窗主动齿轮）（*1）*1——带滑动天窗二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用识别码盒认证ECU主车身ECU（仪表板接线盒）转向锁ECU二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用空调放大器总成空调控制总成总体分析和故障排除（1）数据表/主动测试（2）ECU端子检查根据诊断故障表进行故障排除二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用是否输出DTC（是否出现LIN通信故障）车辆送入修理车间检查蓄电池电压（标准电压：11-14V）检查CAN通信系统的通信功能根据故障症状表进行故障排除症状可疑部位空调LIN线路通信故障LIN通信线路集成控制和面板总成空调放大器总成未输出DTC

（出现LIN通信故障）未输出DTC（未出现LIN通信故障）输出DTC提示：如果电压低于11V，在继续操作前，应对蓄电池充电或换蓄电池。使用智能检测仪，检查CAN通信功能，以确保通信系统无故障。提示：使用智能检测仪二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用

结束连接器前视图（至主车身ECU）结束连接器前视图（至左前电动车窗升降器电动机总成）二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用

结束连接器前视图（至主车身ECU）结束连接器前视图（至左前电动车窗升降器电动机总成）二、LIN总线在丰田卡罗拉轿车上的应用标准电阻检测仪链接条件规定状态16-1（GND）-车身搭铁始终小于1Ω标准电压检测仪链接条件规定状态16-2（B）-车身搭铁始终11~14V三、LIN总线在奥迪A６L轿车防盗系统中的应用车门锁车门控制单元CANLIN控制笔记本电脑车库门开启控制单元供电控制单元2未明白笔记本电脑数据《车载网络技术》5.MOST总线系统概述一、MOST的定义MOST是“MediaOrientedSystemsTransport”的缩写，表示“多媒体传输系统”，是一种用于多媒体数据传送的网络系统。MOST采用塑料光缆作为传输介质。奥迪A6L信息及娱乐多媒体服务系统MOST在汽车上的应用如图所示二、MOST的发展历史三、MOST的特点抗干扰01质量轻02高速03高成本04即插即用05能够适应多种数据06强大的技术支持和设备供应07四、MOST的传输介质MOST网络采用光导纤维（光纤）作为传输介质。黑色包层彩色包层反射涂层纤芯Φ1.0Φ0.98Φ1.5Φ2.3光导纤维四、MOST的传输介质1.光纤的结构纤芯是光导纤维的中心部分，它是用有机玻璃制成的，是光导线，纤芯内的光根据全反射原理几乎无损失地传导。四、MOST的传输介质2.光纤中光波的传送（1）直的光纤：光纤以直线方式在内芯线中通过全反射传导部分光波。光波的直线传送四、MOST的传输介质2.光纤中光波的传送（2）弯曲的光纤：发生在内芯线覆盖层边缘的全反射使得光波被反射，从而被传导通过弯曲处。光波在弯曲光导纤维中的传导半径＞25mm四、MOST的传输介质2.光纤中光波的传送（3）过度弯曲的光导纤维：光导纤维的弯曲半径必须要大于25mm。光波在过度弯曲的光导纤维中的传导半径＜25mm五、MOST的拓扑结构MOST总线的环形结构CD换碟机前部信息系统控制单元数据总线自诊断接口J533（网关）芯片卡阅读器导航系统远程信息处理技术TV调谐器收音机调谐器语音控制放大器显示屏操纵单元自诊断接口五、MOST的拓扑结构从拓扑方式来看，MOST总线基本上为一个环状拓扑。此外的一个优点是：光纤网络不会受到电磁辐射干扰与搭铁环的影响。MOST利用一根光纤，最多可以同时传送15个频道的CD质量的非压缩音频数据。在一个局域网上，最多可以连接64个节点（装置）。《车载网络技术》6.MOST总线系统的结构及工作原理MOST的节点结构一、MOST的基本结构1.节点结构（a）标准模型节点MOST标准模型节点功能模块MOST高层驱动器MOSTAPI网络管理以及MOST底层驱动器（b）开放模型节点MOST开放模型节点MOST应用设备（及相关协议）MOSTAPI（NDIS）MOST设备模型一、MOST的基本结构2.设备MOST设备的硬件结构光纤接口MOST功能模块微控制器模块应用系统功能RXTXCtrlCtrl数据总线二、MOST的控制单元MOST控制单元结构图光导纤维光导插头内部电源电气插头诊断特殊设备部件标准微型控制器MOST收发机光敏二极管发光二极管发射接收机-光导纤维发机（FOT）二、MOST的控制单元1.光纤和光导插头光导纤维光导插头光纤和光导插头二、MOST的控制单元2.收发单元P型层光辐射绝缘层（P-N结）N型层金属片（负极）电子滑环（正极）标准微型控制器（CPU）是控制单元的核心元件，它的内部有一个微处理器，用于操纵控制单元的所有基本功能。二、MOST的控制单元3.标准微型控制器（CPU）二、MOST的控制单元4.光纤例如放大器接收器发射器收发器接收器发射器例如Telematik-控制单元光波在光导纤维中的传送二、MOST的控制单元光导纤维光导插头内部电源电气插头诊断特殊设备部件标准微型控制器MOST收发机光敏二