【儀器儀表商情網(wǎng) 產(chǎn)品應用】摘要：隨著新能源汽車列入國家加快培育和發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，汽車的智能化、數(shù)字網(wǎng)絡化、節(jié)能化成了汽車發(fā)展的大方向。汽車總線是實現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡化的基礎，本文將和大家聊聊當今汽車三大總線，CAN、LIN、Flexray。
今天，社會進入了信息網(wǎng)絡時代，人們希望汽車不僅僅是一種代步工具，更希望在汽車是生活及工作范圍的一種延伸，在汽車上就像呆在自己的辦公室和家里一樣，可以打電話、上網(wǎng)、娛樂、工作。
功能的增多也使得汽車上的電子裝置數(shù)量急劇增加，各種汽車總線也應運而生。我們最熟悉的汽車總線是CAN，對于LIN和Flexray大家或許還有點陌生。那么接下來，就為大家介紹一下這三種汽車總線。
一、 汽車總線的誕生
汽車總線的誕生離不開汽車電子的發(fā)展。汽車電子化的程度也被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標志。傳統(tǒng)的汽車電子大多采用點對點的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系，這樣必然會形成龐大的布線系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計，一輛采用傳統(tǒng)布線方法的高檔汽車中，其導線長度可達2000米，電氣節(jié)點可達1500個，而且該數(shù)字大約每10年就將增加1倍。
這進一步加劇了粗大的線束與汽車上有限的可用空間之間的矛盾。無論從材料成本還是工作效率看，傳統(tǒng)布線方法都不能適應現(xiàn)代汽車的發(fā)展。另外，為了滿足各電子系統(tǒng)的實時性要求，須對汽車公共數(shù)據(jù)(如發(fā)動機轉速、車輪轉速、節(jié)氣門踏板位置等信息)實行共享，而每個控制單元對實時性的要求又各不相同。因此，傳統(tǒng)的電氣網(wǎng)絡已無法適應現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展，于是新型汽車總線技術便應運而生。
二、CAN總線
CAN總線又稱作汽車總線，全稱為“控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network)”，是一種能有效支持分布式控制和實時控制的串行通訊網(wǎng)絡。它將各個單一的控制單元以某種形式(多為星形)連接起來，形成一個完整的系統(tǒng)。
CAN總線最早是德國Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的電控模塊(ECU)之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行通訊協(xié)議。現(xiàn)今在汽車電子系統(tǒng)中已得到廣泛應用，成為歐洲汽車制造業(yè)的主體行業(yè)標準，代表著汽車電子控制網(wǎng)絡的主流發(fā)展趨勢。
世界上很多著名的汽車制造廠商，如Volkswagen(大眾)、Benz(奔馳)、BMW(寶馬)、Porsche(保時捷)、Rolls．Royce(勞斯萊斯)等公司都已經(jīng)采用CAN總線來實現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。
三、LIN總線
LIN是由摩托羅拉（Motorola）與奧迪（Audi）等知名企業(yè)聯(lián)手推出的一種新型低成本的開放式串行通訊協(xié)議，主要用于車內(nèi)分布式電控系統(tǒng)，尤其是面向智能傳感器或執(zhí)行器的數(shù)字化通訊場合。主要應用于電動門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。
典型的LIN網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)可以達到12個。以門窗控制為例，在車門上有門鎖、車窗玻璃開關、車窗升降電機、操作按鈕等，只需要1個LIN網(wǎng)絡就可以把它們連為一體。而通過CAN網(wǎng)關，LIN網(wǎng)絡還可以和汽車其他系統(tǒng)進行信息交換，實現(xiàn)更豐富的功能。目前LIN已經(jīng)成為國際標準，被大多數(shù)汽車制造商和零部件生產(chǎn)商所接受。
四、Flexray總線
Flexray是一種用于汽車的高速的、可確定性的，具備故障容錯能力的總線技術，它將事件觸發(fā)和時間觸發(fā)兩種方式相結合，具有高效的網(wǎng)絡利用率和系統(tǒng)靈活性特點，可以作為新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡的主干網(wǎng)絡。
Flexray可以應用在無源總線和星形網(wǎng)絡拓撲結構中，也可以應用在兩者的組合拓撲結構中。這兩種拓撲均支持雙通道ECU，這種ECU集成多個系統(tǒng)級功能，以節(jié)約生產(chǎn)成本并降低復雜性。雙通道架構提供冗余功能，并使可用帶寬翻了一番。每個通道的最大數(shù)據(jù)傳輸率達到10Mbps。目前Flexray主要應用于事關安全的線控系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，在寶馬的高端車上有應用。
五、總結
CAN作為一種可靠的汽車總線已經(jīng)廣泛的應用在了高檔汽車上，LIN作為CAN的補充，也已成為國際標準。而比CAN還要先進的Flexray更是發(fā)展迅速。汽車總線的發(fā)展已經(jīng)勢不可擋。ZDS2024plus示波器免費標配CAN、LIN、Flexray協(xié)議解碼，并且支持最新CAN FD解碼，愿為汽車總線的發(fā)展貢獻我們的一份力量。
