11、PALMNET通信协议及高级PALMNET通信协议.doc

CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术

PALMNET通信协议
及高级PALMNET通信协议
1.PALMNET协议及其特点
PALMNET协议(ProtocalforAutomotiveLowandMediumspeedNETwork的缩写)是马自达汽车公司与古川电子公司1988年联合开发的汽车中、低速网络协议，是一种分布控制类型的车内局域网系统。
采用PALMNET协议的汽车局域网(LAN)系统，成功地用在1990年型的马自达宇宙车型上。该通信协议最显著的特点是可靠性高，主要原因是它具有较多(24ACK)的确认比特数的固定字段，该字段允许任一广播节点从各个接收节点接收ACK信号。确认比特数较多虽然降低了一些数据传送速率，但保证了中、低速网络通信的可靠性和实用性，为广泛地将低成本、高可靠性的车内局域网系统应用到普通等级的汽车上，奠定了良好的基础。
2．高级PALMNET协议及其与PALMNET协议的异同
高级PALMNET是一种具有CSMA/CD+NDA(碰撞检测功能的载波感知多路存取和非破坏性仲裁优先级控制)的分布式控制车内局域网(LAN)。按照ISO对传输速率的定义，该协议覆盖的中、低传输速率可达到l25kbps，高传输速率可达到lMbps。高级PALMNET协议继承和扩展了PALMNET协议的技术特性，并在后者的基础上提高了传输速率，在经济性、可靠性和使用方便性等方面都有较多改进。
高级PALMNET与PALMNET协议的异同点见表1。
表1高级PALMNET协议与PALMNET协议的异同点
OSI层项目高级PALMNET协议PALMNET协议中-低传输速率高传输速率数据链路层存取方法具有I/O帧的CSMA/CD具有SDG帧的CSMA/CDCSMA/CD优先级控制非破坏性仲裁同左同左寻址广播同左同左确认网络控制确认（ANC）法+ACK确认比特
16个节点×2组网络控制确认（ANC）法

16个CRC网络控制确认（ANC）法

24个节点差错检测8位CRC（循环冗余较验）16位CRC8位CRC数据长度4字节4或8bit（可选择）4节字物理层同步起止同步位塞入+起止具有PWM的自同步编码NRZ（不归零）NRZ（不归零）PWM（脉宽调制）位速率可达125kbps可达1Mbps20kbps总线接口直流耦合型
对所有故障模式均能容错直流耦合型
除+B短路模式需屏蔽导线外，对所有故障模式均能容错交流耦合型除总线中断和总线方式短路外，对各种故障模式容错媒体双扭线带屏蔽的双扭线双扭线3．高级PALMNET协议的传输速率
对于汽车局域网LAN，为了包含从车身控制系统到底盘控制系统的所有信号，必须将原90型的PALMNET20kbps的传输速率向上增加，才能满足使用要求。
考虑到传输延迟，对于非破坏性仲裁优先级控制和CSMA/CD，其总线传输速率通过20m长度的上限约为lMbps。如果采用PWM编码方法，真正的信息传输速率的上限约为330kbps，为lMbps的l/3左右。从应用的观点出发，处理车身到底盘控制系统的所有信号，需要执行约lMbps的速率，因此，应变更编码方法，即将原来的PWM更改为NRZ编码，调整速率至lMbps。
双扭线在PALMNET中用作通信媒体，必须有抗干扰措施，也就是说，在传输速率增加时应对双扭线作屏蔽。
对于车身控制系统，100kbps左右的中-低速率已足够，而对于底盘控制系统则需要较高的约几百kbps速率。根据ISO的定义，达到125kbps的传输速率定义为中-低速率，达到1Mbps的定义为高速率。
4．高级PALMNET协议的帧格式
高级PALMNET有高速传输速率的帧格式和中-低速传输速率的帧格式，见表2。

表2高级PALMNET协议的帧格式
帧格式高速传输速率中-低速传输速率SOF帧起始8bit8bitPRI帧优先8bit8bitTYPE帧类型8bit8bitID数据标识符8bit8bitDATA数据字节每个8位号，n为4或8每个8位长CRC循环冗余校验16bit8bitEOD数据结束2bit——AND网络控制确认16bit17bitEOF帧结束10bit10bit为方便理解，将上述帧格式中的内容解释如下:
帧起始是一个指示帧开始的专用代码，它由有6个连续位支配的8位构成，每个位从属和位支配均从位同步的角度考虑，因此，在其后面很容易形成帧同步和位同步。
帧优先是一个优先控制区域，已从原先的4位增至8位以改善优先调度的自由度。有些汽车的车内局域网LAN协议将优先码与数据标识符ID合并，而本协议的ID是独立的。
帧类型是专指帧类型的区域，它能将除标准帧以外的传输请求帧、同时数据收集(SDG)帧及I/O-IC帧等区分开。
数据标识符以8位承袭以前的标识符，用来识别信号种类。
数据字节对于