《汽车车载网络技术》期末复习题及答案

《汽车车载网络技术》期末复习题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.CAN总线最初由哪家公司提出并制定？A.博世（Bosch）B.德尔福（Delphi）C.英特尔（Intel）D.摩托罗拉（Motorola）答案：A解析：CAN（控制器局域网络）由德国博世公司于1986年提出，后由ISO11898系列标准规范。2.按照ISO11898标准，CAN的数据链路层分为逻辑链路控制（LLC）子层和哪个子层？A.物理子层B.媒体访问控制（MAC）子层C.传输子层D.应用子层答案：B3.CAN总线空闲时，总线上的电平状态为？A.显性电平B.隐性电平C.12V高电平D.0V低电平答案：B解析：总线空闲时CANH与CANL均为2.5V左右，差分电压约为0V，呈隐性电平；发送显性位时差分电压约为2V。4.CAN总线处于隐性状态时，CANH与CANL之间的差分电压约为？A.0VB.2VC.5VD.12V答案：A5.CAN总线两端跨接的终端电阻，每个电阻的标准阻值为？A.60ΩB.120ΩC.1kΩD.1200Ω答案：B解析：ISO11898规定总线两端各并联一个120Ω终端电阻。两个120Ω并联后，从总线一端看进去的等效阻抗约为60Ω。6.CAN总线进行报文仲裁时采用哪种机制？A.优先级抢占B.非破坏性逐位仲裁C.时间片轮转D.令牌传递答案：B解析：多节点同时发送时，各节点按标识符从最高位到最低位逐位比较，显性位覆盖隐性位，获胜节点无损失地继续发送完整报文。7.在CAN总线仲裁中，标识符ID数值越______，报文优先级越高。A.大B.小C.随机D.无法确定答案：B8.CAN标准帧的标识符长度为？A.11位B.29位C.8位D.16位答案：A9.CAN扩展帧的标识符长度为？A.11位B.29位C.18位D.64位答案：B10.下列哪一项不属于CAN的帧类型？A.数据帧B.远程帧C.错误帧D.应答帧答案：D解析：CAN的帧类型为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧四种；"应答帧"不存在，应答场只是帧结构中的一个字段。11.汽车动力传动系统（发动机、变速器）各电控单元之间通常采用哪种总线通信？A.LIN总线B.高速CAN总线C.MOST总线D.车载以太网答案：B解析：动力传动对实时性要求高，通常由高速CAN（500kb/s）组网；车身舒适系统多用低速CAN或LIN。12.LIN总线采用哪种网络拓扑结构？A.环形B.星形C.单主多从D.网状答案：C13.在LIN总线网络中，由哪个节点负责总线的调度与仲裁？A.主节点B.从节点C.网关D.诊断仪答案：A14.下列车载总线中，传输速率最高、最适合多媒体信息传输的是？A.LIN总线B.低速CAN总线C.FlexRay总线D.MOST总线答案：D解析：MOST是面向车载多媒体的同步传输网络，MOST150速率达150Mb/s；FlexRay最高10Mb/s，低速CAN为125kb/s。15.车载网关在车辆网络中的最主要作用是？A.放大总线信号B.实现协议转换与数据路由C.为各ECU提供电源D.降低总线噪声答案：B16.CAN总线采用位填充规则，当连续发送______个相同电平位时，必须自动插入1个反相电平位。A.4B.5C.8D.10答案：B解析：发送方每连续发送5个相同电平位后插入1个反相电平，以确保接收方能持续恢复位同步。17.在CAN总线上，下列哪种报文具有最高发送优先级？A.标识符最大的数据帧B.标识符最小的数据帧C.数据场最长的数据帧D.最先申请发送的数据帧答案：B18.LIN总线的典型传输速率范围为？A.1kb/s～20kb/sB.125kb/s～500kb/sC.1Mb/s～10Mb/sD.100Mb/s～150Mb/s答案：A19.现代汽车普遍采用的车载故障诊断标准是？A.OBD-IIB.USBC.HDMID.IEEE802.11答案：A20.与传统CAN相比，CANFD最主要的改进是？A.传输距离更远B.数据场更长、数据段传输速率更高C.不需要终端电阻D.采用单线传输答案：B解析：CANFD将数据场由8字节扩展到最长64字节，数据段速率最高可达8Mb/s。二、判断题（每题2分，共20分）1.CAN总线是一种多主总线，任意节点都可在总线空闲时主动发送报文。答案：正确2.CAN总线仲裁时，显性电平（逻辑0）优先于隐性电平（逻辑1）。答案：正确解析：显性电平对应的差分电压能覆盖隐性电平，因此发送显性位的节点在逐位仲裁中胜出。3.CAN总线采用单根信号线即可完成通信。答案：错误解析：CAN总线使用CANH与CANL两根导线构成双绞线，通过差分信号传输。4.LIN总线网络中，各从节点可以随时主动向总线上发送数据。答案：错误解析：LIN通信由主节点统一调度，从节点只有在收到主节点发送的帧头后才能发送响应。5.车载网关可以实现不同速率、不同协议总线之间的数据转换与转发。答案：正确6.MOST总线主要用于汽车动力传动系统的实时控制。答案：错误解析：MOST总线面向车载多媒体与信息娱乐系统；动力传动实时控制通常采用高速CAN或FlexRay。7.CAN节点错误状态中包括总线关闭（Bus-off）状态，处于该状态的节点将不再参与总线通信。答案：正确解析：节点累计错误超过上限后进入Bus-off状态，自动与总线隔离，实现故障封闭。8.CAN总线两端终端电阻的作用是吸收总线信号反射，防止波形畸变。答案：正确9.CAN远程帧的数据场为空，用于请求其他节点发送指定标识符的数据帧。答案：正确解析：远程帧通过仲裁场中的RTR位（隐性）标识，本身不携带数据，接收方据此发送对应数据帧作为响应。10.车载以太网100BASE-T1使用单对非屏蔽双绞线传输，速率可达100Mb/s。答案：正确三、填空题（每空1分，共20分）1.CAN数据帧由帧起始、仲裁场、__场、数据场、CRC场、__场和帧结束组成。答案：控制；应答2.CAN总线物理层采用__信号传输方式，总线两端跨接的终端电阻典型值为__Ω。答案：差分；1203.按速率划分，动力CAN（高速CAN）的位速率通常为__kb/s，车身CAN（低速CAN）的位速率通常为__kb/s。答案：500；1254.LIN总线网络中，__节点负责统一调度总线；一个LIN报文帧由帧头和__两部分组成。答案：主；响应5.FlexRay总线的最高传输速率可达____Mb/s。答案：106.按ISO11898标准，当总线电缆长度不超过____m时，CAN的位速率可达1Mb/s。答案：407.CAN节点的错误状态包括主动错误、__和__三种。答案：被动错误；总线关闭8.车载网关的核心功能包括__转换、数据路由与转发以及__管理等。答案：协议；网络9.CAN数据帧的RTR位为__电平，远程帧的RTR位为__电平。答案：显性；隐性10.MOST总线通常采用__拓扑结构，MOST150的传输速率可达__Mb/s。答案：环形；15011.车载以太网100BASE-T1使用__对非屏蔽双绞线，传输速率为__Mb/s。答案：1；100四、简答题（每题5分，共20分）1.简述CAN总线的主要特点（至少写出5点）。答案：(1)多主工作方式，任意节点在总线空闲时均可主动发送报文；(2)采用非破坏性逐位仲裁，由标识符数值决定报文优先级；(3)报文采用短帧结构，传输时间短，实时性强；(4)具有完善的错误检测、错误处理和故障封闭机制，可靠性高；(5)采用双绞线差分传输，抗电磁干扰能力强；(6)速率最高可达1Mb/s（总线长度不超过40m时）。解析：每答出1点得1分，答满5点即可得满分。2.简述LIN总线的技术特点及其主要应用场合。答案：LIN总线是低成本的串行通信总线，技术特点主要包括：(1)采用单主多从结构，从节点无需晶振，硬件成本低；(2)传输速率为1～20kb/s，数据量小；(3)由主节点统一调度，从节点不能主动发送，协议简单；(4)物理层采用单线传输，基于通用UART接口实现。其主要应用于车身舒适性系统，如电动门窗、后视镜调节、雨刮器、车灯、座椅调节等对实时性和带宽要求不高的场合，通常作为CAN总线的低成本子网络使用。解析：回答时应同时覆盖"技术特点"与"应用场合"两方面，缺项会按比例扣分。3.简述车载网关的主要功能。答案：(1)协议转换：在不同协议、不同速率的总线之间进行报文格式转换；(2)数据路由与信号转发：按照路由表将源网络的信号映射并转发到目标网络；(3)网络管理：协调各子网节点的唤醒、休眠和工作状态；(4)诊断服务：作为统一诊断入口，使诊断仪能够访问不同总线上的电控单元；(5)报文过滤与安全隔离：限定跨网络访问范围，防止单个子网故障扩散到整车网络。解析：每答出1点得1分，答满5点即可得满分。4.简述CANFD与经典CAN相比的主要改进。答案：(1)数据场长度由8字节扩展到最长64字节，单帧信息量大幅提高；(2)数据段传输速率最高可达8Mb/s，仲裁段仍保持经典CA