總線技術的案例
新一代航空航天總線技術
伴隨航空和航天電子技術的飛速發展，傳統總線已經不能滿足新型航空及航天電子系統的技術總體設計需求，因此目前傳統的總線技術正逐步被新一代航空數據總線技術所替代，目前國外新型的商業和軍用航空航天項目中的電子系統采用的總線已經開始轉向光纖通道（Fiber Channel，FC）、航空電子全雙工交換式以太 網（Avionics Full-Duplex Switched Ethernet，AFDX）、SpaceWire、Time-triggered Protocol（TTP）和Time-triggered Ethernet（TTE）。新一代總線技術相比于傳統的總線可以提供更高帶寬、更高可靠性和低延遲性，能夠很好地滿足新一代航空航天電子系統的技術設計要求。
光纖通道
FC是由美國標準化委員會（ANSI）的X3T11小組于1988年提出的高速串行傳輸總線，解決了并行總線SCSI遇到的技術瓶頸，并在同一大的協議平臺框架下可以映射更多FC-4上層協議。FC具備通道和網絡雙重優勢，具備高帶寬、高可靠性、高穩定性，抵抗電磁干擾等優點，能夠提供非常穩定可靠的光纖連接，容易構建大型的數據傳輸和通信網絡，目前支持1x、2x、4x和8x的帶寬連接速率，隨著技術的不斷發展該帶寬還在不斷進行擴展，以滿足更高帶寬數據傳輸的技術性能要求。FC在航電上的應用主要包括：FC-AE、FC-AV（ARINC818）協議2個大的分支。
展開 車載網絡平臺開發咨詢服務
智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了要求。目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet,在整車開發過程中，無論是多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從2002年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。
乘用車的典型網絡拓撲
服務內容
針對乘用車與商用車、燃油汽車與新能源汽車，經緯恒潤提供各具技術特點的總線網絡系統開發咨詢服務，構建滿足不同配置車型的網絡平臺。并且提供測試解決方案，保證車型網絡質量。
展開 CAN(FD)/LIN 網絡開發咨詢服務
智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了更高的要求。目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet，在整車開發過程中，無論是多網段協同休眠喚醒邏輯、多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/ FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從 2002 年涉足總線技術，無論是傳統 CAN/LIN 總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。
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經緯恒潤從2002年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。 乘用車的典型網絡拓撲
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PVG總線多路閥-PVED知多少？（電液愛好者）
“
總線技術以其獨特的優勢，已被各行各業廣泛使用，工程機械行業各大廠商也在踴躍嘗試。丹佛斯的PVED總線電控模塊型譜齊全，標準型、基礎型及拓展安全型配合兩種主流協議J1939及CANopen，可為不同設備的應用需求提供多種選擇。
”
01
—
總線技術的優勢
隨著工程車輛技術不斷升級，對輕量化、數字化、智能化的不斷追求，總線技術逐漸成為各大廠家爭先嘗試的熱點，而
CANbus
作為現場總線家族中極其重要的一員，以其高效、靈活、可靠和經濟等特點，在各行各業大展身手。
CANbus
最初是為解決汽車電氣設備通訊問題而誕生，在汽車行業成功應用之后，也將成為工程機械車輛的首選。
總線網絡示意
：
（圖片來自網絡）
總線的優勢
總線通過數字量來通訊，通過節點ID來識別網絡中的設備。從傳統的模擬量控制轉換成總線控制，將帶來很多優勢，列舉幾點如下：
減少電纜及控制器I/O口的數量
：對于大型設備，單這一項就能節省很多成本。
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智能駕駛、車聯網、OTA、功能安全、信息安全等核心技術對車內網絡通信提出了更高的要求。
目前主流的車載網絡平臺為多網段多總線類型的混合式架構，總線類型涉及CAN/LIN/CANFD/FlexRay/Ethernet,在整車開發過程中，無論是多網段協同休眠喚醒邏輯、多總線類型路由設計、多總線網絡時間分析、功能安全E2E要求、信息安全SecOC要求還是基于Ethernet的SOA設計，都對整車廠網絡設計能力提出了更多要求。同時，新型總線（CANFD/FlexRay/Ethernet）的測試技術是保證車型質量的重要手段，也是整車廠網絡平臺需要重點建設的能力。
經緯恒潤從2003年涉足總線技術，無論是傳統CAN/LIN總線，還是新型的CANFD/FlexRay/Ethernet，都有深入的技術研究和項目經驗積累，致力于為客戶提供高附加值的服務。
在總線通信數據庫開發方面，經緯恒潤基于自研的總線通信數據庫開發工具--VDE，能更快速、準確的創建通信數據庫、批量設置路由、生成路由表、自動生成變更歷史等，縮短從信號凍結到數據庫釋放的時間，同時也能保障數據庫質量。
乘用車的典型網絡拓撲
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針對乘用車、商用車和工程機械、燃油汽車與新能源汽車，經緯恒潤提供各具技術特點的總線網絡系統開發咨詢服務，構建滿足不同配置車型的網絡平臺。并且提供完整的測試解決方案，保證車型網絡質量。
展開 汽車LIN總線技術解析
主控制單元
LIN主控制單元連接在CAN數據總線上，監控數據傳輸過程和數據傳輸速率，發送信息標題，決定何時將哪些信息發送到LIN數據總線上多少次，在LIN數據總線系統的LIN控制單元與CAN總線直接起“翻譯”作用，能夠進行LIN主控制單元及與之相連的LIN從屬控制單元的自診斷。
主控制單元的信息結構
LIN主控制單元控制總線導線上的每條信息的開始處都通過LIN總線主控單元發送一個信息標題，它由一個同步相位構成，后面部分是標識符字節，可以傳輸2、4、8個字節的數據。標識符用于確定主控單元是否會將數據傳輸給從屬控制單元。信息段包含發送到從屬控制單元的信息。校驗區可為數據傳輸提供良好的安全性。校驗區由主控制單元通過數據字節構成，位于信息結束部分。LIN總線主控制單元以循環形式傳輸當前信息。
LIN從屬控制單元
在LIN數據總線系統內，LIN從屬控制單元的通信受到LIN主控制單元的完全控制，只有在LIN主控制單元發出命令的情況下，LIN從屬控制單元才能通過LIN總線進行數據傳輸。單個的控制單元、傳感器、執元件都相當于LIN從屬控制單元，傳感器是信號輸入裝置，傳感器內集成有一個電控裝置，它對測量值進行分析，分析后的數值是作為數字信號通過LIN總線進行傳輸的。
展開 技術 | CAN總線相關知識點歸納
CAN總線，終端電阻的接法：
為什么是120Ω，因為電纜的特性阻抗為120Ω，為了模擬無限遠的傳輸線。
數據鏈路層
CAN總線傳輸的是CAN幀，CAN的通信幀分成五種，分別為數據幀、遠程幀、錯誤幀、過載幀和幀間隔。
數據幀用來節點之間收發數據，是使用最多的幀類型；遠程幀用來接收節點向發送節點接收數據；錯誤幀是某節點發現幀錯誤時用來向其他節點通知的幀；過載幀是接收節點用來向發送節點告知自身接收能力的幀；用于將數據幀、遠程幀與前面幀隔離的幀。
數據幀根據仲裁段長度不同分為標準幀（2.0A）和擴展幀（2.0B）。
幀起始
幀起始由一個顯性位（低電平）組成，發送節點發送幀起始，其他節點同步于幀起始；
幀結束由7個隱形位（高電平）組成。
仲裁段
CAN總線是如何解決多點競爭的問題？
由仲裁段給出答案。
CAN總線控制器在發送數據的同時監控總線電平，如果電平不同，則停止發送并做其他處理。如果該位位于仲裁段，則退出總線競爭；如果位于其他段，則產生錯誤事件。
幀ID越小，優先級越高。由于數據幀的RTR位為顯性電平，遠程幀為隱性電平，所以幀格式和幀ID相同的情況下，數據幀優先于遠程幀；由于標準幀的IDE位為顯性電平，擴展幀的IDE位為隱形電平，對于前11位ID相同的標準幀和擴展幀，標準幀優先級比擴展幀高。
展開 車身網絡控制器-經緯恒潤
概述
隨著汽車電子技術的發展，各整車廠為了提升市場競爭力，在中高級車型上采用車身網絡控制，以提高整車的舒適性和安全性。經緯恒潤作為國內設計、生產商用車車身網絡控制器的供應商，推出分布式網絡控制方案，實現整車的燈光、雨刮、門窗等電氣控制。整套產品目前已經隨整車出口到歐洲、中東地區，現已為一汽解放、中國重汽、陜汽重卡、東風柳汽、江淮、華菱、江鈴、三一、宇通、北奔、廈門金龍、Navistar、DAF、MAN、PACCAR 等進行配套。
主要功能
經緯恒潤的車身網絡控制器，除實現傳統的車身控制功能以外，還采用了CAN、LIN總線技術，在產品的系列化和后期維護方面都有很大的提升，提高了產品的競爭力。
展開 【產品介紹】車身網絡控制器
隨著汽車電子技術的發展，各整車廠為了提升市場競爭力，在車型上采用車身網絡控制，以提高整車的舒適性和安全性。經緯恒潤作為國內一家設計、生產商用車車身網絡控制器的供應商，推出分布式網絡控制方案，實現整車的燈光、雨刮、門窗等電氣控制。整套產品目前已經隨整車出口到歐洲、中東地區，現已為一汽解放、中國重汽、陜汽重卡、東風柳汽、江淮、華菱、江鈴、三一、宇通、北奔、廈門金龍、Navistar、DAF、MAN、PACCAR等進行配套。
主要功能
經緯恒潤的車身網絡控制器，除實現傳統的車身控制功能以外，還采用了CAN、LIN總線技術，在產品的系列化和后期維護方面有很大的提升，提高了產品的競爭力。
展開 什么是CAN-BUS？
CAN-BUS即CAN總線技術，全稱為“控制器局域網總線技術（Controller Area Network-BUS）”。Can-Bus總線技術最早被用于飛機、坦克等武器電子系統的通訊聯絡上。將這種技術用于民用汽車最早起源于歐洲，在汽車上這種總線網絡用于車上各種傳感器數據的傳遞。
CAN-BUS的工作原理
大家知道當今車輛的電控系統是越來越多，例如電子燃油噴射裝置、ABS裝置、安全氣囊裝置、電動門窗、主動懸架等等。同時遍布于車身的各種傳感器實時的監測車輛的狀態信息，并將此信息發送至相對應的控制單元內。
通過上圖我們可以看到車身上的各種控制單元，車越高級，車身上的控制單元也就越多，每個控制單元都可看做一臺獨立的電腦，它可以接受信息，同時能對各種信息進行處理、分析，然后發出一個指令。比如發動機控制單元會接受來自進氣壓力傳感器、發動機溫度傳感器、油門踏板位置傳感器、發動機轉速傳感器等等的信息，在經過分析和處理后會發送相應的指令來控制噴油嘴的噴油量、點火提前角等等，其它控制單元的工作原理也都類似。在這里可以給大家做一個比喻，車上的各種控制單元就好比一家公司各個部門的經理，每個部門的經理接受來自自己部門員工的工作匯報，經過分析作出決策，并命令該部門的員工去執行。
車身上的這些控制單元并不是獨立工作的，它們作為一個整體，需要信息的共享，那么這就存在一個信息傳遞的問題。比如發動機控制單元內的發動機轉速與油門踏板位置這兩個信號也需要傳遞給自動變速器的控制單元，然后自動變速器控制單元會據此來發出升檔和降檔的操作指令，那么兩個控制單元之間又是如何進行通信的呢？
目前在車輛上應用的信息傳遞形式有兩種。第一種是每項信息都通過各自獨立的數據線進行交換。比如兩個控制單元間有5種信息需要傳遞，那么則需要5根獨立的數據線。
展開 
為何大部分通信總線都差不多？
總線的帶寬、位寬和工作頻率，這三者密切相關，它們之間的關系：
2 傳輸數據的可靠性
可靠性是評定總線最關鍵的參數，沒有可靠性，傳輸的數據都是錯誤的信息，便就失去了總線的實際意義。為了提高總線的可靠性，通常采用的措施有：
1）采用數據幀發送前發送器對總線進行偵聽，只有偵聽到總線處于空閑狀態下時才可向總線傳送數據幀，這樣避免了不同節點的數據沖突。
2）采用雙絞線差分信號來傳送數據，以降低單線的電壓升降幅度，減小信號的邊沿產生的高次諧波。
3）適當的讓數據的邊沿具有一定的斜坡。
4）增加匹配電阻和電容等來減少總線上信號的發射和平衡總線上的分布電容等。
5）采用合適的網絡拓撲結構和屏蔽技術等來減少受其他信號的干擾。
還有就是在軟件上通過數字濾波、數據校驗糾錯等措施來提高數據傳輸的可靠性。
結束語
學習是一個循序漸進的過程，對總線技術的學習和理解也是隨著其技術的不斷發展而不斷更新的過程。子曰“工欲善其事，必先利其器。”只有從最基本的原理出發，打好基礎，才能在今后的學習中融會貫通，前仆后繼，更進一步深入該知識點和拓寬知識面。
展開 看漫畫，學新能源汽車電氣電子技術
2008年的電子技術發展的方向向集中綜合控制發展：將發動機管理系統和自動變速器控制系統，集成為動力傳動系統的綜合控制（PCM）；將制動防抱死控制系統（ABS）、牽引力控制系統（TCS）和驅動防滑控制系統（ASR）綜合在一起進行制動控制；通過中央底盤控制器，將制動、懸架、轉向、動力傳動等控制系統通過總線進行連接。控制器通過復雜的控制運算，對各子系統進行協調，將車輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤控制系統（UCC）。
由于汽車上的電子電器裝置數量的急劇增多，為了減少連接導線的數量和重量，網絡、總線技術在此期間有了很大的發展。總線技術是將各種汽車電子裝置連接成為一個網絡，通過數據總線發送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數據服務。由于使用了網絡化的設計，簡化了布線，減少了電氣節點的數量和導線的用量，使裝配工作更為簡化，同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數據總線可以訪問任何一個電子控制裝置，讀取故障碼對其進行故障診斷，使整車維修工作變得更為簡單。
展開 DCS的發展歷史及DCS電子布線技術簡介
②常規DCS和FF現場總線系統混用模式
該模式總體框架及上層結構與常規DCS相同，只是在控制層上根據現場實際情況采用冗余Ｈ1現場總線通行卡件，目前的成功應用實例是每對冗余的Ｈ1通行卡件（或每個Segment）最多可連接12個現場總線儀表。但復雜控制、涉及裝置安全的關鍵控制回路和用于順序控制的邏輯功能塊的相關儀表設備仍采用常規I/O卡件的信號輸入模式。
另外，FF總線控制器和先進控制器采用TCP/IP的通信模式直接掛到工業以太網上作為控制層的獨立設備實施控制功能。
③采用電子布線技術的常規DCS模式
該模式仍采用常規DCS的結構，只是采用電子布線技術，將現場信號直接接入I/O通道；或直接將I/O卡件機柜（箱）放置于現場，采用光纖通信至現場機柜間的控制器。
DCS的發展趨勢
在第三代DCS成型后二十余年以來，其技術的發展均是在基本網絡架構的基礎上實施創新：
1）在軟件功能上進一步提升管理水平和先進控制模塊的性能，以契合工業4.0技術的發展潮流。
2）在控制層向下至設備層，在儀表信號接線方式上取得了突破，相繼推出了各種智能儀表（含無線智能儀表）、FF現場總線儀表和電子布線技術。
總體來說，其信息層的軟件平臺和控制層還不能打破供貨商之間的品牌壁壘，無法做到相互兼容。這就導致了一方面市場上各種品牌相互之間競爭激烈；另一方面在系統投用后用戶的管理難度大、檢維修成本高，且技術轉向難。
為打破這一壁壘，美國開放集團（The Open Group）組織一個新的面向流程工業控制技術的標準化活動，即開放流程自動化論壇OPAF。在選擇現有的、卓有成效的適用工業標準的基礎上，綜合開發新的系列標準。
展開 從個人經歷看“電氣工程師需要哪些知識”
這些知識包括：
現場總線技術、工業以太網技術、PLC編程技術、數據庫技術、VC和VB編程技術、人機界面編程技術、模電和數電技術，計算機接口技術，還有抗干擾技術和運動控制技術等等。
值得注意的是：我們發現直接用計算機接口去讀取現場信息是不可取的。一者是計算機本身的抗干擾能力很弱，即便是工業控制計算機也不行，必須用PLC來作為中間層面的通信管理機。這些都要在工作中自己去發現和調整才行。
第三個崗位：
第三個崗位可以說是上述兩個崗位的綜合。
通過電話接到某地發生了故障，馬上判斷出了何種問題，需要采用何種處理措施，并通過相關的售后服務去解決這些問題。
在這個崗位上，模電和數電、計算機通信、各種開關電器的參數性能、配電系統的工作方式和短路故障應對措施，相關的國家標準和國際標準，這些都必須十分熟悉才行。
這第三個崗位的知識結構我就不寫了。
總之，電氣工程師的知識結構還是需要綜合型的，以便能應對各種不同的場合。
END
電氣工程師知識圖書館
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