现场总线技术在汽车中的应用讲义PPT课件.ppt

现场总线技术在汽车中的应用前言:1.现场总线的概述2.应用范围第一部分:计算机网络通讯第二部分:CAN总线协议第三部分:CAN接点设计第四部分:CAN总线在汽车工业中的应用第五部分:LIN-BUS介绍前言1.现场总线概述应用范围2)LAN的拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局。将参与LAN工作的各种设备用媒体互连在一起有多种方法,通常只有几种方式适合LAN的工作。如果一个网络只连接几台设备,最简单的方法是将它们都直接相连在一起，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互连网络,如图1所示。图中有6个设备，在全互连情况下,需要15条传输线路。如果要连的设备有n个,所需线路将达到n(n-1)/2条!显而易见,这种方式只有在涉及地理范围不大，设备数很少的条件下才有使用的可能。即使属于这种环境,在LAN技术中也不使用。这里所以给出这种拓扑结构，是因为当需要通过互连设备(如路由器)互连多个LAN时,将有可能遇到这种广域网(WAN)的互连技术。1.星型拓扑结构2.环型网络拓扑结构环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有端用户连成环型,如图5所示。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。3.总线拓扑结构总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如图5所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而，在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。2、计算机网络分层体系1）OSI(opensysteminterconnectionmodel)参考模型结构OSI参考模型是在博采众长的基础上形成的系统互连技术的产物。它不仅促进了数据通信的发展，而且还导致了整个计算机网络的发展。OSI参考模型提供了概念性和功能性结构。该模型将开放系统的通信功能划分为七个层次。各层协议细节的研究是各自独立进行的。这样一旦导入新技术或提出新的业务要求时，就可以把由通信功能扩充、变更所带来的影响限制在直接有关的层内．而不必改动全部协议。OSI参考模型分层的原则是将相似的功能集中在同一层内，功能差别较大时则分层处理，每层只对相邻的上、下层定义接口。OSI参考模型各层功能OSI参考模型是计算机网络体系结构发展的产物它的基本内容是开放系统通信功能的分层结构。这个模型把开放系统的通信功能划分为七个层次。从邻接物理媒体的层次开始，分别称之为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。OSI参考模型如图3．1所示。2）OSI功能的划分OSI参考模型每一层的功能是独立约，它利用其下一层提供的服务并为其上一层提供服务，而与其他层的具体实况无关。这里所谓的“服务”就是下一层向上一层提供的通信功能和层之间的会话规定，一般用通信服务原语实现。两个开放系统中的同等层之间的通信规则和约定称之为协议。通常，第l～3层功能称为低层功能(LLF)，即通信传送功能，这是网络与终端均需具备的功能。第4～7层功能称为高层功能(HLF)，即通信处理功能，通常需由终端来提供。第1层物理层(phisicallayer)物理层并不是物理媒体本身，它只是开放系统中利用物理媒体实现物理连接的功能描述和执行连接的规程。物理层提供用于建立、保持和断开物理连接的机械的、电气的、功能的和过程的条件。简而言之，物理层提供有关同步和比特流在物理媒体上的传输手段。物理层协议是网络中最低层协议。它连接两个物理设备，为链路层提供透明位流传输所必须遵循的规则，有时也被称为物理接口。第2层数据链路层(datalinklayer)数据链路层用于加强物理层传输原始比特功能,实现无差错传输的功能。防止高速发送方的数据把低速接受方“掩没”,因此需要有流量调节机制,使发送方知道当前接受方有多少缓冲空间。该层对连接相邻的通路进行差错控制、数据成帧、同步等控制。检测差错一般采用循环冗余校验(CRC)，纠正差错采用计时器恢复和自动请求重发(ARQ)等技术。其典型的协议有0SI标准协议中的高级数据链路控制协议。数据链路层所承担的任务或者说它的主要功能有：①数据链赂的建立和拆除，包括同步、站址确认、收发关系的确定、最终一次传输的表示等。②信息传输，包括信息格式、数量、顺序编号、接收认可、信息流量调节方案等。③传输差错控制．包括一套防止信息丢失、重复和失序的方法。④异常情况处理，包括