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总线系统网络拓扑优化策略

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-9奥迪A6、A8 轿车MOST 总线环形网络拓扑结构3.总线型网络拓扑图2-10为大众轿车总线型网络拓扑结构,所有的控制单元通过分接头接入一条载波传输线上,其特点是通信速率较高,分时访问优先权较前,网络长度和网络节点数会影响传输延时、电控单元驱动能力,所以适合传输距离较短、节点数不多的系统。

总线系统网络拓扑优化策略

拓扑的结构(Topology Structure,TS)是指网络节点的几何结构,即各个节点相互连接的方式,一般分为星形网络拓扑、环形网络拓扑、总线型网络拓扑结构。

1.星形网络拓扑结构

星形网络拓扑如图2-8所示,以1 台中央处理器为中心,中央处理器与每台入网机器有1 个物理连接链。其特点是结构简单,通信数据量较少,可以根据需要由中央处理器安排网络访问优先权或访问时间。缺点是中央处理器负载重,功能扩充困难,线路利用率低,当系统出现故障时容易影响中央处理器。由于汽车网络的应用目的之一就是简化线束,所以这种结构不可能成为整车网络的结构,但有可能在1 个部件或总成上使用。

图2-8 星形网络拓扑

(a)星形网络拓扑示意图;(b)宝马轿车安全系统星形网络拓扑结构

目前使用的星形网络拓扑按传输媒介可分为两类:一类是由普通导线传输数据。它的传输速率较低,抗干扰能力较差,一般用于控制精度较低的设备,如宝马轿车上自动空调系统的伺服电动机。另一类是由光纤传输数据。此类网络目前正被一些高档轿车广泛应用,它的传输速率较快,不会被电磁辐射等外界的干扰源干扰,可靠性强,信号衰减小,不存在短路和接地,如宝马7 系列轿车被动安全系统的Byteflight。下面就以Byteflight 为例,对它的工作原理进行分析。

该系统是由1 个主控单元,几个卫星传感器,几个用于撞击识别、座椅占用识别的传感器以及用于激活安全气囊安全带等保护系统的引爆执行器组成。当系统接通电源时,主控单元会分时访问网络覆盖的电控单元,并检测各电控单元的传感器和执行器是否工作正常。若某个电控单元出现故障,主控单元会切断出现故障的电控单元电源,使其退出工作并点亮故障指示灯,但其他安全电控单元依然可以正常工作。当系统接收到碰撞信号时,相关部位的卫星传感器将碰撞信息传送给主控单元,主控单元根据碰撞位置、强度发出相应的指令对气囊及其他安全装置进行引爆,以保护乘员安全。(www.xing528.com)

2.环形网络拓扑

图2-9为奥迪A6、A8 轿车MOST 总线环形网络拓扑结构。所谓环形拓扑,是指电控单元通过网络部件连到1 个环行物理链路中,其优点是信息在网络中传输实时性好、传输数据量大及抗干扰能力强,每个节点只与其他2 个节点有物理连接;缺点是1 个节点故障可能影响整个网络,可靠性较差,网络扩充时要重新调整整个网络的排序,在增加功能时需添加电控单元,相对比较复杂。

图2-9 奥迪A6、A8 轿车MOST 总线环形网络拓扑结构

3.总线型网络拓扑

图2-10为大众轿车总线型网络拓扑结构,所有的控制单元通过分接头接入一条载波传输线上,其特点是通信速率较高,分时访问优先权较前,网络长度和网络节点数会影响传输延时、电控单元驱动能力,所以适合传输距离较短、节点数不多的系统。汽车上的网络多采用这种结构,尤其是低端网络。

图2-10 大众轿车总线型网络拓扑结构

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