汽车总线系统通信协议分析

汽车上普遍采用的汽车总线有局部互联协议LIN和控制器局域网CAN，正在发展中的汽车总线技术还有高速容错网络协议FlexRay、用于汽车多媒体和导航的MOST以及与计算机网络兼容的蓝牙、无线局域网等无线网络技术。
LIN是一种低成本的串行通讯网络协议，采用单个主控制器多个从设备的模式，在主从设备之间只需要1根电压为12伏的信号线。这种主要面向“传感器/执行器控制"的低速网络，其高传输速率可达20千比特/秒，主要应用于电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制。典型的LIN网络的节点数可以达到12个。以门窗控制为例，在车门上有门锁、车窗玻璃开关、车窗升降电机、操作按钮等，只需要1个LIN网络就可以把它们连为一体。而通过CAN网关，LIN网络还可以和汽车其他系统进行信息交换，实现更丰富的功能。目前LIN已经成为国际标准，被大多数汽车制造商和零部件生产商所接受。
在当前的汽车总线网络市场上，占据主导地位的是CAN总线。CAN总线是德国有限责任公司在20世纪80年代初为了解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换问题而开发的一种串行数据通讯协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线性仲裁技术及灵活的通讯方式适应了汽车的实时性和可靠性要求。绝大多数车用总线都被SAE（美国汽车工程师协会）下属的汽车网络委员会按照协议特性分为A、B、C、D四类。
A类总线
面向传感器或执行器管理的低速网络，它的位传输速率通常小于 20Kb/S。
A类总线以LIN（Local Interconnect Network 本地互联网）规范有前途。其由摩托罗拉（Motorola）与奥迪（Audi）等知名企业联手推出的一种新型低成本的开放式串行通讯协议，主要用于车内分布式电控系统，尤其是面向智能传感器或执行器的数字化通讯场合。
B类总线
面向独立控制模块间信息共享的中速网络，位速一般在10~125 Kb/S之间。
B类总线以CAN（Controller Area Network 控制器局域网络）为。CAN网络初是BOSCH公司为欧洲汽车市场所开发的,只用于汽车内部测量和执行部件间的数据通讯,逐渐的发展完善技术和功能,1993年ISO正式颁布了道路交通运输工具一数字信息交换一高速通讯控制器局域网(CAN)国际标准(ISO11898-1)，近几年低速容错CAN的标准ISO 11519-2 也开始在欧洲的一些车型中得到广泛的应用。B类总线主要应用于车身电子的舒适型模块和显示仪表等设备中。
C类总线
面向闭环实时控制的多路传输高速网络，位速率多在125Kb/S ~ 1Mb/S 之间。
C类总线主要用于车上动力系统中对通讯的实时性要求比较高的场合，主要服务于动力传递系统。在欧洲，汽车厂商大多使用“高速CAN”作为C类总线，它实际上就是ISO 11898-1 中位速率高于125Kb/S的那部分标准。美国则在卡车极其拖车、课程、建筑机械和农业动力设备中大量使用专门的通讯协议 SAEJ1939。
D类总线
面向多媒体设备、高速数据流传输的高性能网络，位速率一般在 2Mb/S 以上，主要用于CD等播放机和液晶显示设备。
D类总线近期才被采纳入SAE对总线的分类范畴之中。其带宽范畴相当大，用到的传输介质也有好几种。其又被分为低速（IDB-C为代表）、高速（IDB-M为代表）和无线（Bluetooth 蓝牙为代表）三大范畴，这里不再详细介绍。
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