汽车检测与维修技术毕业设计（论文）-宝马F02车载总线系统浅谈.doc

目录
第1章绪论 5
综述 5
5
网络的拓扑结构分类 6
第 2 章车载总线的基础知识与网络协议 9
汽车总线数字系统 9
信息传输方式 9
网关 7
第3章车载网路的物理层和结构原理 21
CAN 网的物理层结构 21
MOST 中的光纤传输 22
FlexRay 的物理结构(拓扑结构) 25
第4章 BMW F02车载网络的总线研究 27
BMW F02车载网络详细分析 27
DSC模块的功能分析与工作原理 37
第5章总结与展望 46
参考文献 48
致谢 50
附录 51
第1章绪论
综述
目前,各种高档车都很重视总线系统·我在宁波宝恒宝马4S店工作一年深深的感觉到学校里的那些东西已经跟不上高端车的发展了·今天我给介绍一下宝马F02为主的车在网络总线系统·目前,从小型车辆到高级车辆都使用了大量的电子装置。在未来几年内车辆还会使用更多的电子系统。立法机构关注于降低废气排放和燃油消耗。而客户则希望不断改善驾驶舒适性和安全性。由此实现的复杂功能必然要求控制单元之间进行数据交换。通常情况下,通过信号线路传输数据。各控制单元原本独立的处理过程通过各种总线系统相互联系起来。增加车载网络内的数据交换。
论文以宝马 F02 参照对象,分析研究了宝马 F02 的车载网络在车身的分布以及其主要的传输功能,结合车身总线的分布,分析了各个总线上的相关模块的功能及其工作原理,光纤在车载网络的应用。从宝马车载网络的应用历史,分析了 CAN 总线,MOST 总线, FlexRay 等车载总线在汽车的发展历程,以及车载网络的未来方向。
车载网络的优点
以前车辆使用的车载网络有很大的局限性,限制了车辆电气化的进程,主要以下的缺点:布线成本提高, 生产成本提高,车内空间要求提高,组件配置难以控制,整个系统可靠性下降。为了尽可能减少这些不利因素。汽车使用了的网络系统我们称之为总线系统。总线系统可通过“串行接口”使车内各个控制单元联网。由此带来的种种好处促进了这些系统在车辆上的应用。新的车载网络主要有以下的优点:提高整个系统的可靠性,降低布线成本,减少各种电缆数量, 减小导线束横截面,灵活布线,多重使用传感器, 能够传输复杂数据,进行系统变更时灵活性较高,随时能够扩展数据范围,为客户实现新功能,有效诊断, 降低硬件成本。
网络的拓扑结构分类
计算机网络的拓扑结构,即是指网上计算机或设备与传输媒介形成的节点与线的物理构成的模式。计算机网络的拓扑结构主要有:星型结构、总线型结构、环形结构、树形结构和网状结构。
第 2 章车载总线的基础知识与网络协议络的拓扑结构分类
信息传输方式
“数字”这个概念来源于拉丁语“Digitus”,表示手指或脚趾。因此,“数字”就是指可以几个手指就算清的所有事务,更确切的说,就是分为各个独立阶段的所有事务。数字表示方式就是以数字形式表示不断变化的参数。尤其在计算机内,所有数据都以“0”和“1”的序列形式表示出来(二进制)。因此,“数字”是“模拟”的对立形式。例如:数字万用表、数字时钟、CD、DVD。
一个二进制信号只能识别两种状态:0 和 1,或高和低。为了能够清楚区分车辆应用方面的分高和低两种电平状态,明确规定了每种状态的对应范围:高电平为 6V 至 12V ,低电平为 0V 至 2V , 2V 至 6 V 之间的范围即所谓的禁止范围,用于识别故障。
网关
网关用于连接不同类型的总线系统,具有不同逻辑和物理特性的总线系统通过网关连接起来,以此确保不同传输速度的总线系统仍可进行数据交换,各个总线系统发送的数据到达网关处。各信息的传输速度、数据量和优先级信息在网关中进行过滤,必要时暂时存储起来。网关根据网关规定和转换表为相关总线系统转换信息。此时可以操作相关总线系统,信息到达其目标地址,必要时次要信息将保存在网关存储器内,稍后再发送保留的信息。
第3章车载网路的物理层和结构原理
MOST 中的光纤传输光纤的结构
传输数据、声音或图像时的数据量越来越大。今天,光缆技术已应用于电信和工业设备。该技术能在确保传输大量数据的同时提供其它优势。使用铜导线时,较高的数据传输率会造成较强的电磁辐射。这种辐射可能会干扰车内的其它功能。与铜导线不同的是,提供相同带宽时,光缆所需安装空间较小。此外,光缆要比铜导线更轻。与数据传输时铜导线上传输数字或模拟电压信号不同,光缆传输的是光线。最常用的光缆包括:塑料光缆,玻璃光缆。BMW 车辆上只安装塑料光缆。与玻璃光缆相比,塑料光缆具有下列优势:纤维横截面更大–简化了技术制造过程,对灰尘相对不敏感,更易于使用,因为塑料不会像玻璃那样破