车载网络系统总线特性与通信协议是什么？

车载网络系统根据传输速率分为低速、中速和高速三类，各具不同的总线特性和通信协议。低速总线如LIN，采用单线连接，传输速率最高20Kb/s，适用于低成本的汽车电子控制系统。中速总线如CAN，通信速率可达1MB/s，常用于车身舒适系统和仪表显示系统。高速总线如CAN的ISO11898标准，传输速率在125KB/s至1MB/s之间，用于高速实时闭环控制。多媒体网络总线分为低速、高速和无线三种，传输速率从250Kb/s到100MB/s不等。时间触发通信总线采用FLEXRAY协议，具有高速实时传输特性。自诊断网络总线采用ISO14230等标准，满足OBD-II和OBD-III诊断系统要求。目前，CAN和LIN总线在汽车电子系统控制中应用最广泛，车身和舒适性控制单元通常连接到CAN总线，外围设备通过LIN总线控制，高速控制系统通过高速CAN总线连接，远程信息处理和多媒体连接需要高速互联，视频传输需要同步数据格式，可通过DDB或MOST协议实现，无线通信则通过蓝牙技术实现。车载网络系统的总线特性和通信协议决定了其在汽车电子控制系统中的应用。低速总线如LIN适用于低成本的汽车电子控制系统，中速总线如CAN广泛应用于车身舒适系统和仪表显示系统，高速总线如CAN的ISO11898标准用于高速实时闭环控制。多媒体网络总线分为低速、高速和无线三种，传输速率不同，适用于不同的应用场景。时间触发通信总线采用FLEXRAY协议，具有高速实时传输特性。自诊断网络总线采用ISO14230等标准，满足OBD-II和OBD-III诊断系统要求。CAN和LIN总线在汽车电子系统控制中应用最广泛，车身和舒适性控制单元通常连接到CAN总线，外围设备通过LIN总线控制，高速控制系统通过高速CAN总线连接。远程信息处理和多媒体连接需要高速互联，视频传输需要同步数据格式，可通过DDB或MOST协议实现，无线通信则通过蓝牙技术实现。

在上一篇文章中，我们已经介绍过，车载网络系统一般分为三类：低速(A类网络)、中速(B类网络)和高速(C类和D类网络)。这些车载网络系统的总线特性和协议特性及参数如表1-3所示。

其中：

表1-3车载网络系统的总线特性、使用的协议特性和参数

1.低速(A)总线和通信协议

低速(A)总线及通信协议早期多采用UART(异步发送/接收电路)通信协议，现在普遍采用低速总线作为LIN总线，是一种用于汽车分布式电子控制系统的低成本串行通信系统。LIN采用低成本单线连接方式，传输速率最高可达20Kb/s，非常适合后视镜、电动窗的调节以及各种灯光的控制。

2.中速(B)总线和通信协议

中速(b)总线和通信协议大多使用ISO11898或ISO11519通信协议。中速总线多采用CAN总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤，通信速率可达1MB/s，广泛应用于车身舒适系统和仪表显示系统。

3.高速(C)总线和通信协议

高速(C)总线和通信协议大多采用CAN总线的ISO11898标准，主要用于高速实时闭环控制的多路传输网络。传输速率在125KB/s1mb/s之间，广泛应用于牵引力控制、发动机控制、ABS控制、安全气囊控制等系统。

4.多媒体网络总线和通信协议

车载多媒体网络总线和通信协议可分为低速、高速和无线三种。美国汽车工程师协会将这三种分别定义为IDB-C、IDB-M和IDB-Wireless，传输速率为250kb/s100mb/so。

(1)低速网络总线

低速网络总线和通信协议适用于故障诊断和一般信息传输，IDB-C采用2500Kb/s的比特率，按照CAN总线的格式传输信息。由于其低成本，IDB-C(IDE-1394)有望成为车载多媒体网络总线的通用标准。

(2)高速网络总线

高速网络总线和通信协议适用于实时音视频传输，如DVD播放器、CD播放器和MP3、MP4或MP5播放器。光纤通常被用作传输介质。这样的网络协议包括DDB、MOST和IEEE1394。DDB模型是一个用于车辆多媒体和通信的分布式网络，它还可以与语音控制单元、电话和互联网连接。MOST是车内局域网的接口规范，连接车载导航仪和无线电设备的数据传输速率为24MB/s。

5.触发线对之间的通信总线和通信协议。

时间触发通信总线也称为线控总线。这是一种具有高速实时传输特性的新型总线，通常采用FLEXRAY通信协议，具有广泛的应用前景。

6.自诊断网络总线和通信协议

自诊断是汽车不可或缺的特殊功能。国内很多汽车厂商采用ISO14230作为自诊断系统的通信标准，可以满足OBD-II和OBD-III诊断系统的要求。欧洲早期的车辆诊断系统采用的是IS09141通信协议，这是一种基于UART(异步发送/接收电路)的诊断标准，可以满足0BD-II的要求。现在欧洲车辆使用的是基于CAN总线的诊断标准ISO315765，可以满足E-0BD-N系统的要求。美国从2004年开始采用基于VAN网络总线的J2480诊断系统标准。

目前汽车上流行的网络有CAN、LonWorks、PROFoldUS、HART、FF、LIN等。但是，应用最广泛的是残和林。CAN协议已作为ISO标准颁布，即ISO11898和ISO11519-2，与之相对应形成CAN总线和LIN总线，是汽车电子系统控制中应用最广泛的两种总线。

现在很多车辆都是将车身和舒适性控制单元连接到CAN总线上，通过LIN总线来控制外围设备。汽车的高速控制系统通常通过高速CAN总线连接。远程信息处理和多媒体连接需要高速互联，视频传输需要同步数据格式，这些都可以通过DDB或MOST协议实现。

无线通信通过蓝牙技术实现。

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