车载网络系统：从UART到CAN总线的演变

"车载网络系统解析" 车载网络系统是现代汽车电子技术的重要组成部分，它通过通信总线连接汽车内部的各种电子控制单元（ECU），实现信息的高效交换和共享，提高汽车的功能性和安全性。本资源主要介绍了车载网络的发展历程、总线结构以及不同汽车制造商采用的通信协议。 10.1车载网络系统的总线结构 车载网络系统从早期简单的UART（通用异步收发传输器）串行连接发展而来，逐渐演化为更复杂、更可靠的网络架构。UART在早期起到了连接两个处理器的作用，但随着汽车电子设备的增加，UART无法满足多节点通信的需求。于是，北美汽车制造商转向了J1850协议，该协议有10.4kb/s的可变脉宽协议版本，用于通用汽车和克莱斯勒的单线总线；而福特采用了41.6kb/s的PWM（脉宽调制）协议，使用双线差分总线。 欧洲汽车制造商则普遍采用CAN（Controller Area Network）总线，这是一种由德国博世公司开发的高速实时通信协议，数据速率可达1Mb/s。CAN总线采用了载波感应多路访问/冲突解决的仲裁机制，确保在网络中多个节点同时发送数据时，优先级高的信息得以优先传输。 除了CAN，还有其他汽车网络标准，如大众的ABUS、ISO的VAN（车辆区域网络）和马自达的PALMNET等。这些协议各有特点，适应不同的数据速率和应用场景。 SAE（美国汽车工程师协会）将车载网络分为三类： - A类网络适用于低数据率的汽车车身布线，允许多个节点在同一总线上发送或接收信号。 - B类网络是多主系统，适合集成多个功能模块，减少多余的系统组件。 - C类网络与B类类似，但专门针对高数据率信号传输，常用于发动机控制和ABS（防抱死制动系统）等实时控制应用。 车载网络的发展和标准化促进了汽车电子系统的整合，提升了汽车的智能化水平，也为汽车的故障诊断和维护提供了便利。随着汽车技术的不断进步，车载网络将继续发展，引入更多先进的通信技术和协议，以应对更复杂、更高性能的汽车电子需求。