项目1车载网络系统总体结构认知I《车载网络实训》任务工单
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II相关知识点
一、多路传输系统的组成
多路传输系统主要由模块、数据总线、网络、架构、通信协议、网关等组成。
1．模块
模块是一种电子装置。简单一点的如温度和压力传感器，复杂的如计算机（微处理器）。传感器是一个模块装置，根据温度和压力的不同产生不同的电压信号。这些电压信号在计算机（一种数字装置）的输入接口被转变成数字信号。在计算机多路传输系统中一些简单的模块也被称为节点。如图1-1、1-2所示。
图1-1模块1—微处理器图1-2模块2—传感器2．数据总线
数据总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字、双向传输、多分支结构的通信网络，是模块间运行数据的通道，它的关键标志是能支持双向多节点、总线式的全数字通讯，如果模块可以发送和接收数据，则这样的数据总线就称为双向数据总线。数据线如图1-3、1-4所示。
图1-3数据总线—双绞线图1-4双绞线示意图3．网络和架构
网络是为了实现信息共享而把多条数据总线连在一起，或者把数据总线和模块当作一个系统。
架构是信息高速公路的配置，其输入和输出端规定了什么信息能进和什么信息能出，就在模块的输入/输出端。架构通常包括1至2条线路，采用双线时数据的传输是基于两条线的电压差。当其中的1条线传输数据时，它对地有个参考电压。架构要有特定的通信协议。常见传输网络和架构如图1-5所示。
图1-5多路传输网络及网络架构示意图
4．通信协议
通信协议规定信号在数据总线上的通讯规则。网络上节点要实现成功通信，必须接受相互识别、相互接受的约定和规则，建立通用的标准用于各ECU之间通信。
通信协议的分类：
直接型：点对点的链路直接通信，无需经中间信息处理的协议。
间接型：通过转接式通信网或两个以上的网络进行信息交换的通信协议。
结构优化型协议：按需要分成不同的层次，较低级别的功能在较低层次实现，同时他们又向较高层次的实体提供服务。他是各层次协议的复合。
5．网关
通常一部车上配置了多种总线和网络，所以必须用一种方法使它们达到共享和不产生协议间的冲突。为了采用不同协议及速度的数据总线间实现无差错数据传输，必须要使用一种特殊功能的计算机，这种计算机就叫做网关。
网关的作用。网关实际上就是一种模块，它自身的质量、功能和工作性能决定了不同的总线、模块和网络相互间通信的质量。对不兼容但却需要互相通信的总线和网络来说，网关就起到的桥梁作用。如果信息不能传递时，不一定是网关存在问题，也有可能是通讯链路、模块等设备存在故障。
总而言之，新型汽车网络控制系统中“网关”的作用是：
错误!未到引用源。它可以把局域网上的数据转变成可以识别的OBDII诊断数据语言，方便诊断。
错误!未到引用源。它可以实现低速网络和高速网络的信息共享。
错误!未到引用源。与电脑中的网关作用是一样的，负责接收和发送信息。
错误!未到引用源。激活和监控局域网络工作状态。
错误!未到引用源。实现车辆数据的同步性。
错误!未到引用源。对信息标识符作翻译。
网关的作用如图1-6所示。
图1-6网关的作用示意图
二、CAN总线多路传输系统
1．CAN总线通信方式
采用CAN总线技术可以实现各ECU之间的信息共享，减少不必要的线束和传感器。CAN总线通信方式如图1-7所示。
图1-7CAN总线通信方式
2．CAN数据总线传输系统的组成
CAN数据总线由一个控制器，一个收发器，两个数据传输终端以及两条数据传输线组成。除了数据传输线，其他元件都置于控制单元内部，控制单元功能不变。CAN数据总线传输系统组成图1-8所示。
图1-8CAN数据总线传输系统组成
3．CAN的物理层
物理层的作用是在物理传输媒体上传输各种数据的比特流，它不考虑识别数据的类型和结构。这一层除
了规定机械、电气、功能、规程等特性外，主要考虑的问题还有传输速率、信道容量、传输媒体、调制/解调、交换技术、网络拓扑、多路复用技术等，物理层结构电
路如图1-9所示。
图1-9Tx信号转换成CAN_H与CAN_L信号
一个CAN网电控单元拥有一个标准的接口（CAN网标准），以便于与其他CAN网电控单元交流信息处理数据。CAN网络系统电路简图如图1-10所示。其节点结构如图1-11所示：
图1-10CAN网络系统电路简图