大众汽车CAN总线结构

汽车计算机或设备与传输媒介形成的节点与线的物理构成模式成为拓扑结构,大众汽车按照计算机网络的拓扑结构分,主要有星形结构、线形结构、环形结构。

(1)星形结构 星形拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式,如图2-3所示。

图2-3 星形结构

星形拓扑结构的特点是安装容易、结构简单、费用低,通常以集线器作为中央节点,便于维护和管理。中央节点的正常运行对网络系统来说是至关重要的。中央节点负载重,扩充困难,线路利用率低。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,在一个部件或总成上使用。

(2)线形结构 线形拓扑结构是一种共享通路的物理结构。这种结构中总线具有信息的双向传输功能,普遍用于局域网的连接,总线一般采用同轴电缆或双绞线,如图2-4所示。

总线拓扑结构的优点是安装容易,扩充或删除一个节点很容易,不需停止网络的正常工作,节点的故障不会殃及整个系统。由于各个节点共用一个总线作为数据通路,信道的利用率高。但总线结构也有缺点,由于信道共享,连接的节点不宜过多,并且总线自身的故障可以导致系统的崩溃。汽车上的网络多采用这种结构,应用在CAN总线系统上。CAN动力数据总线(高速),速率为500kbit/s;用于动力系统和底盘系统数据总线,CAN舒适数据总线(低速),速率为100kbit/s;用于舒适系统数据总线,用于将收音机、电话和导航系统联成网。(www.xing528.com)

图2-4 线形结构

图2-5 环形结构

(3)环形结构 环形结构由各节点首尾相连形成一个闭合环形线路。环形网络中的信息传送是单向的,即沿一个方向从一个节点传到另一个节点;每个节点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。这种结构的特点是结构简单,建网容易,便于管理。其缺点是当节点过多时,将影响传输效率,不利于扩充,另外节点发生故障时,整个网络就不能正常工作,如图2-5所示。

汽车上电控技术要求实时性好的网络系统,大众车上网络系统支持这种结构,MOST总线采用环形结构,通过光脉冲传输数据,只能朝一个方向传输数据。光缆用作传输媒介可以传输各种数据(控制单元、音频和图像数据)并提供各种数据服务。