现场总线技术应用实例深入解析LINCANFlexRay和MOST四大汽车通信协议

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  • 2024年12月23日
  • 在新能源汽车的浪潮下,智能化、数字网络化、节能化成为汽车行业发展的关键词。汽车总线作为实现数字网络化的基石,支撑着现代汽车复杂系统间数据交换。今天,我们将探讨当今三大主流车用总线:CAN、LIN和Flexray。 随着信息时代的到来,人们对汽车不再仅仅是出行工具,更希望它成为生活与工作延伸的一部分。在功能增多和电子设备数量增加的情况下,各类车用总线应运而生。我们最熟悉的是CAN

现场总线技术应用实例深入解析LINCANFlexRay和MOST四大汽车通信协议

在新能源汽车的浪潮下,智能化、数字网络化、节能化成为汽车行业发展的关键词。汽车总线作为实现数字网络化的基石,支撑着现代汽车复杂系统间数据交换。今天,我们将探讨当今三大主流车用总线:CAN、LIN和Flexray。

随着信息时代的到来,人们对汽车不再仅仅是出行工具,更希望它成为生活与工作延伸的一部分。在功能增多和电子设备数量增加的情况下,各类车用总线应运而生。我们最熟悉的是CAN,但对于LIN和Flexray,还有很多人不够了解。这篇文章将为大家详细介绍这四种车用总线。

首先,让我们看一张表格来说明各种总线区别:

| 总线名称 | 数据速率 | 节点数目 | 应用场景 |

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| CAN (Controller Area Network) | 1Mbps(双向), 10Kbps(单向)/1000bps/2000bps/5000bps等可配置速度级别,不同速度级别支持不同节点数目的系统设计。例如,一些低速级别可以支持多达128个节点,而高速级别则通常限制于8个或更少个节点。一般来说,大多数现有的生产应用中使用的是11-bit地址空间,每帧数据包括一个11位的地址标识符、6位的控制字以及任意长度(最长可达8字节)的数据段。如果需要更多地址空间,可以选择29位地址标识符,但是这种情况相对较少见,因为它会导致传输延迟增加。大多数制造商现在都遵循ISO 11898标准,该标准规定了CAN总线物理层规范,并且定义了基本通信协议规则,如同步模式以及消息格式等。此外,它还定义了一套关于错误检测和纠正机制,以确保数据传输过程中的准确性和完整性。

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| LIN (Local Interconnect Network) |

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其次,我们要谈论这些总线是如何诞生的,以及它们在解决传统布线问题中的作用。在电控模块(ECU)之间不断增长的人际关系网中,加上实时性的要求,使得传统布线方法显得捉襟见肘。而新的通信技术如LINCAN FlexRay MOST四大汽车通信协议正逐渐取代老旧体系,为现代自动驾驶技术奠定坚实基础。

接下来,我们将分别探讨每种通信协议:

CAN - CAN是一种广泛用于工业领域尤其是在汽車領域内的一个串行通讯网络协议,由德国Bosch公司开发。这项技术允许许多不同的设备通过一个公共信道进行通信,而不会发生冲突,这使得它非常适合于需要大量连接的大型系统,如现代高端轿车内部所有电子控制单元所需之连结。

LIN - LIN是一种专门针对低速点对点链接而设计的小型分布式网络,是一种开放式串行通讯协议,由摩托罗拉(Motorola)与奥迪(Audi)共同开发,用以替代RS-232C等旧有串行通讯方式,其优点在于成本较低,对功耗敏感应用尤为适宜,如车辆门窗操作、座椅调节等非实时性任务。

FlexRay - FlexRay是一个由宝马(BMW)、飞利浦(Philips)、飞思卡尔(Freescale Semiconductor, 前身为Motorola Semi-conductor), 和博世(Bosch), 以及其他一些公司联合开发的一款高速、高可靠性的现场总線技术,因其高带宽、高效率及容错能力,被认为是未来汽車網路架构的一部分,特别是在安全相关的事务处理中显示出明显优势,比如驱动力转移控制器(DTCs),因为这些都是需要极端快速响应时间并且能够保证无故障运行至关重要的事务。

MOST - MOST,全称“面向媒体”系统,是一种专门为了满足乘客娱乐需求而设计出来的高速数据链路标准,它提供了24.8Mbit/s 的最高数据传输速率,使得视频图像甚至音频文件能够即刻播放,无需额外加码解码过程,从而降低了整体成本提高效率,同时具有良好的灵活性,可以轻松扩展以适应未来可能出现的大规模信息交换需求。

最后,我们可以看到,这些不同的通信协议各自具有独特的特征,在满足不同应用需求方面表现出了巨大的差异。但它们也分享了一些共同目标,比如提升自动驾驶科技水平,加强资源共享,从而推动整个交通行业前进。

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