- 詳解LIN/CAN/FlexRay/MOST四大汽車(chē)總線

FlexRay總線是由寶馬、飛利浦、飛思卡爾和博世等公司共同制定的一種新型通信標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)為車(chē)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì)，采用基于時(shí)間觸發(fā)機(jī)制，具有高帶寬、容錯(cuò)性能好等特點(diǎn)，在實(shí)時(shí)性、可靠性和靈活性方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。

Flexray是一種用于汽車(chē)的高速的、可確定性的，具備故障容錯(cuò)能力的總線技術(shù)，它將事件觸發(fā)和時(shí)間觸發(fā)兩種方式相結(jié)合，具有高效的網(wǎng)絡(luò)利用率和系統(tǒng)靈活性特點(diǎn)，可以作為新一代汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)絡(luò)。

Flexray可以應(yīng)用在無(wú)源總線和星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，也可以應(yīng)用在兩者的組合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。這兩種拓?fù)渚С蛛p通道ECU，這種ECU集成多個(gè)系統(tǒng)級(jí)功能，以節(jié)約生產(chǎn)成本并降低復(fù)雜性。雙通道架構(gòu)提供冗余功能，并使可用帶寬翻了一番。每個(gè)通道的最大數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到10Mbps。目前Flexray主要應(yīng)用于事關(guān)安全的線控系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)，在寶馬的高端車(chē)上有應(yīng)用。

寶馬公司在07款X5系列車(chē)型的電子控制減震器系統(tǒng)中首次應(yīng)用了FlexRay技術(shù)。此款車(chē)采用基于飛思卡爾的微控制器和恩智浦的收發(fā)器，可以監(jiān)視有關(guān)車(chē)輛速度、縱向和橫向加速度、方向盤(pán)角度、車(chē)身和輪胎加速度及行駛高度的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了更好的乘坐舒適性以及駕駛時(shí)的安全性和高速響應(yīng)性，此外還將施加給輪胎的負(fù)荷變動(dòng)以及底盤(pán)的振動(dòng)均減至最小。

五、MOST總線

MOST 是一種專(zhuān)門(mén)針對(duì)車(chē)內(nèi)使用而開(kāi)發(fā)的、服 務(wù)于多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)總線技術(shù)。 MOST 表示“多媒體傳輸系統(tǒng)”。

自從寶馬7系列汽車(chē)首次采用MOST(面向媒體的系統(tǒng)傳輸總線)技術(shù)以來(lái)，近幾年該技術(shù)的普及速度突飛猛進(jìn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸聲音、視頻，以滿足高端汽車(chē)娛樂(lè)裝置的需求;可以用在車(chē)載攝像頭等行車(chē)系統(tǒng)。

MOST總線特點(diǎn)：

(1)　保證低成本的條件下，可以達(dá)到24. 8 Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速度。

(2)　無(wú)論是否有主控計(jì)算機(jī)都可以工作。

(3)　支持聲音和壓縮圖像的實(shí)時(shí)處理。

(4)　支持?jǐn)?shù)據(jù)的同步和異步傳輸。

(5)　發(fā)送/接收器嵌有虛擬網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

(6)　支持多種網(wǎng)絡(luò)連接方式，提供MOST設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，方便、簡(jiǎn)潔地應(yīng)用系統(tǒng)界面。

(7)　通過(guò)采用MOST，不僅可以減輕連接各部件的線束的質(zhì)量、降低噪聲，而且可以減輕系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)人員的負(fù)擔(dān)，最終在用戶處實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的集中控制。

(8)　光纖網(wǎng)絡(luò)不會(huì)受到電磁輻射干擾與搭鐵環(huán)的影響。

MOST總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)于多媒體

各控制單元之間通過(guò)一個(gè)環(huán)形數(shù)據(jù)總線連接，該總線只向一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)，這意味著一個(gè)控制單元總是擁有2根光纖，一根用于發(fā)射機(jī)，另一根用于接收機(jī)。

MOST總線采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

光導(dǎo)纖維插頭：光纖使用專(zhuān)門(mén)的光學(xué)插頭與控制單元連接。插頭上的一個(gè)信號(hào)方向箭頭表明(至接收機(jī)的)輸入端，插頭外殼形成與控制單元的連接。光信號(hào)通過(guò)由光導(dǎo)纖維導(dǎo)線和光導(dǎo)插頭進(jìn)入控制單元或傳往下一個(gè)總線用戶。

MOST總線控制單元結(jié)構(gòu)示意圖

控制單元電源模塊：由電氣插頭送入的電再由內(nèi)部供電裝置分送到各個(gè)部件，這樣就可單獨(dú)關(guān)閉控制單元內(nèi)某一部件，從而降低了靜態(tài)電流。

收發(fā)單元一光導(dǎo)發(fā)射器(FOT)：該裝置由一個(gè)光電二極管和一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，到達(dá)的光信號(hào)由光電二極管轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后傳至MOST收發(fā)機(jī)。

MOST收發(fā)器：MOST收發(fā)器由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩個(gè)部件組成。

控制單元(ECU)：控制單元(ECU)的內(nèi)部有一個(gè)微處理器，用于操縱控制單元的所有基本功能。

專(zhuān)用部件：這些部件用于控制某些專(zhuān)用功能，如CD播放機(jī)和收音機(jī)調(diào)諧器。

MOST總線光纖拉線圖

MOST 總 線利用光脈沖傳輸數(shù)據(jù)。MOST 總線采用環(huán)形 結(jié)構(gòu)。在環(huán)形總線內(nèi)只能朝著一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)。

MOST的傳輸技術(shù)近似于公眾交換式電話網(wǎng)絡(luò)(Public Switched Telephone Network;PSTN)，有著數(shù)據(jù)信道(Data Channel)與控制信道(Control Channel)的設(shè)計(jì)定義，控制信道即用來(lái)設(shè)定如何使用與收發(fā)數(shù)據(jù)信道。 一旦設(shè)定完成，資料就會(huì)持續(xù)地從發(fā)送處流向接收處，過(guò)程中不用再有進(jìn)一步的封包處理程序，將運(yùn)作機(jī)制如此設(shè)計(jì)，最適合用于實(shí)時(shí)性音訊、視訊串流傳輸。