车载网络采取基于串行数据总线体系的结构，最早的车载网络是在UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的基础上建立，如通用汽车的E&C、克莱斯勒的CCD等车载网络都是UART在汽车上的应用实例。由于汽车具有强大的产业背景，随后车载网络由借助通用微处理器/微控制器集成的通用串行数据总线，逐渐过渡到根据汽车具体情况，在微处理器/微控制器中定制专用串行数据总线。
20世纪90年代中期，为了规范车载网络的研究设计与生产应用，美国汽车工程师协会(SAE)下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C三个级别：Class A的数据速率通常低于20Kbps，如LIN，主要用于车门控制、空调、仪表板；Class B的数据速率为10Kbps～125Kbps，如低速CAN(ISO 11898)，主要是事件驱动和周期性的传输；Class C的数据速率为125Kbps～1Mbps，如高速CAN(ISO898)，主要用于引擎定时、燃料输送、ABS等需要实时传输的周期性参数。拥有更高传输速率的MOST和FlexRa
y主要适用于音视频数据流的传输。
目前与汽车动力、底盘和车身密切相关的车载网络主要有CAN、LIN和FlexRay。从全球车载网络的应用现状来看，通过20多年的发展，CAN已成为目前全球产业化汽车应用车载网络的主流。
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，CAN数据总线又称为CAN—BUS总线，20世纪80年代初由德国Bosch公司开发，作为一种由ISO定义的串行通讯总线，其通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。同年，Bosch公司正式颁布了CAN技术规范，版本2.0。该技术规范包括A和B两部分。CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，采用单片机作为直接控制单元，用于对传感器和执行部件的直接控制，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络，通信速率可达1Mbps。
CAN-BUS系统主要包括以下部件：CAN控制器——用来接收微处理器传来的信息，对这些信息进行处理并传给CAN收发器，同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理，并传给控制单元的微处理器；CAN收发器——接收CAN控制器送来的数据，并将其发送到CAN数据传输总线上，同时CAN收发器也接收CAN数据总线上的数据，
并将其传给CAN控制器；CAN-BUS数据传输线——两条双向数据线，分为高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞数据线，为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕在一起，要求至少每2.5cm就要扭绞一次，两条线上的电位是相反的，电压的和总等于常值；CAN-BUS终端电阻——防止数据在到达线路终端后象回声一样返回，并因此而干扰原始数据，从而保证了数据的正确传送，终端电阻装在控制单元内。
CAN总线的应用简化了布线、减少了传感器数量、提高系统可靠性和可维护性。随着汽车技术的发展，具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用。
汽车江湖网 LIN(Local Interconnect Network)是一种应用于汽车中的分布式新型低成本串行通信总线，作为CAN总线的辅助网络或子网络，专门应用于低端系统。
FlexRay总线是一种高速网络，由FlexRay联盟为高速通信所制订，最初是作为电动控制(X-by-Wire)应用的通信协议被提出的。从技术上讲FlexRay作为下一代汽车网络协议，提供了充足的带宽、可靠性和实时响应能力，以实现线控应用，但高成本因素决定其在一定的时间内只能定位于高端汽车的应用。
通常车内还有诸如媒体播放器、导航系统以及其他多种信息娱乐设备，这些设备之间的互连需要更高速的通信协议。媒体导向系统传输协议MOST（Media Oriented System Transport）是目前车载信息娱乐系统普遍接受的高速通信协议。MOST数据可分为同步传输数据和异步传输数据，具有很大的灵活性——同步数据可直接用于音视频设备，异步数据可用于传输其它数据包，如导航地图数据等。
现代车载网络已成为各汽车电器/汽车电子之间的信息纽带，增强了汽车的性能，减少了线束的用量，还降低了整车de 成本。随着下一代汽车中引进X-by-Wire系统，TTP/C和FlexRay将显示出优势。在未来的线控系统中，到底哪一种标准更具有生命力尚难定论。长远来看,车载网络还远没有达到成熟阶段。信息与电子技术发展很快,车辆上的应用又有比较大的滞后,所以车上信息与电子技术的应用还有很大的发展空间，它们将对车上通信与控制网络提出一些新的需求,同时为新的车上网络技术提供技术支持。
统的汽车电气系统设计利用一捆电缆来连接车灯、电动机、电磁阀、加热器、空调等设备。现在，车辆中电子器件的数量急剧增加，汽车的电气系统变得越来 越复杂。一些统计数据显示，汽车中电子器件所占的比例将达到40%到50%。因此，汽车中电缆的数量会越
来越多，电缆的重量也越来越大。此外，汽车的电接 线变得越来越复杂，这给汽车制造商和汽车维修厂的装配工作造成更多的麻烦。
在十几年前，博世公司为汽车应用引入了CAN总线 系统，其目的是将本地网络的概念应用到汽车系统内，就像办公室和家中的LAN网络一样。然而，CAN针对高达1Mbps的高速数据传输设计，对于普通的汽 车应用来说，CAN模块的成本比较高，它更适合于引擎ECU和ABS的互连。
在1999年引入了针对汽车应用的LIN 1.0(本地互连网络)总线系统，它的目标是低成本应用，如电动门、电动窗、侧镜、雨刮器、座椅安全带报警、外部照明等。LIN总线的传输速度最大为 20kbps，而且它在单通道总线环路中最多能支持16个节点，总线电缆的长度最多可以扩展到40米。
图1：LIN总线API到物理层的结构
随着LIN总线系统在汽车行业的普及应用，电子控制器件将会采用模块的形式，可以方便地插入到LIN总线网络，并与位于仪表板或驾驶室附近的主控制器单元连接在一起。
LIN总线
LIN是一种低成本的汽车网络，它是现有的汽车多元网络的补充。
LIN 总线的主要特征是：一个主节点、多个从节点的概念；低成本：基于普通UART/SCI接口硬件、相同的软件或作为纯状态机；自同步：在从节点中不用晶体振 荡器或陶瓷振荡器时钟；确定性信号传输：信号传播时间预先可计算；低成本单线实现连接；速度高达20kbps；基于应用交互作用的信号。
LIN总线的结构
使用一个帧收发器连接LIN簇与物理总线，所有的应用不直接访问这些帧，在帧和应用之间加入了基于信号的交互作用层(interaction level)。此外，在应用和帧处理程序层之间存在诊断接口和信号交互作用层。
LIN系统由一个主节点和多个从节点(最多16个节点)构成。主任务发送的帧由一个报头和不同从任务的一个响应消息构成。图2所示为由不同从任务响应的主任务报头。
图2：主节点和从节点的工作过程
图3所示为LIN帧的结构，该帧由一个间隔(break)字段后跟4到11个字节的字段构成。每一个字节字段都以串行字节方式发送，起始字节的第一位编码为“0”，而终止位编码为“1”。
图3：LIN帧结构
Melexis LIN总线解决方案
Melexis 是一家汽车半导体制造商，Melexis从198?起开始提供混合信号IC解决方案。Melexis专注于低成本的LIN总线汽车市场，在他们的集成 LIN控制器中有4位MCU (MLX80103)和16位MCU，该控制器针对特定应用融合了数字IC(CPU)及模拟IC。图4所示为运行在Melexis新型MLX16控制器上 的LIN协议的实例。
图4：低成本单封装集成LIN总线解决方案的结构
MLX16具有双CPU，分别是运行协议处理程序的4位MCU MLX4和运行应用软件的16位MCU MLX16。Melexis正在为基于MLX4的LIN从节点开发一种可被用于每一个MLX4产品的LIN软件套件，让客户可以专注于应用软件的开发。
新型的、具有16位CPU的集成LIN控制器MLX81xxx，可用于在两芯片之间交换实时信息的内部高速通信接口。该应用可以很方便地用来扩展从模块的I/O能力。图5所示为两个具有高速通信接口的MLX81xxx的连接图。
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