车载网络通信技术： LIN, CAN, CAN FD, CAN XL, FlexRay, 以太网

图书标准信息

• 作者 [德]马蒂亚斯·劳施
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2024-08
• 版次 1
• ISBN 9787111759409
• 定价 158.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 260页
• 字数 370千字

【内容简介】

本书围绕汽车通信系统，按照内容涉及的技术深度分为基本知识和高阶知识两部分。第1 部分介绍了经典通信系统的基本知识，具体来说，第2 章引入了通信系统相关术语、基本概念和特征参数，第3~5 章分别介绍了几种常见车载通信网络的基本知识、特性、 工作原理和应用案例， 包括目前在车载通信系统中广泛使用的LIN、 CAN 和FlexRay。第2 部分讲述了通信系统的特殊问题和更复杂的工作机制， 其中，第6 章描述了数据校验、面向信号和服务的通信类型、通信线路的反射问题，第7~10 章则分别介绍了LIN 的开发过程和案例、 CAN 的最新扩展 （CAN FD 和CAN XL）、 FlexRay 的可靠运行机制、车载以太网的相关知识。
  本书适合对汽车通信系统感兴趣的读者。无论是开发者、设计者、科研工作者还是刚入门的技术人员，都能从本书内容中获益。

【作者简介】

马蒂亚斯·劳施（Mathias Rausch）自2011年以来一直是德国兰茨胡特大学公共汽车系统领域的教授，主要从事汽车电子和数字技术的研究。在此之前，他曾在Freescale从事汽车电子工作13年，在此期间，他对FlexRay的开发做出了重要贡献。

【目录】

译者序

前言

第1章　引言 1

　　1.1　本书内容 1

　　1.2　现有文献 2

　　　　1.2.1　相关著作 2

　　　　1.2.2　其他文献 3

　　1.3　其他说明 3

第1部分　基本知识

第2 章　通信基础知识 6

　　2.1　概述 6

　　2.2　术语 7

　　　　2.2.1　通信系统的元素 7

　　　　2.2.2　寻址术语 7

　　　　2.2.3　总线系统 9

　　　　2.2.4　网络连接的必要性 9

　　　　2.2.5　其他术语 10

　　2.3　结构 11

　　　　2.3.1　节点结构 11

　　　　2.3.2　群组结构 12

　　　　2.3.3　组件 12

　　　　2.3.4　OSI 模型 12

　　2.4　拓扑结构 13

　　　　2.4.1　总线拓扑结构 13

　　　　2.4.2　星形拓扑结构 14

　　　　2.4.3　环形拓扑结构 15

　　　　2.4.4　混合拓扑结构 15

　　2.5　访问方法 16

　　　　2.5.1　引入示例 16

　　　　2.5.2　主从访问方法 17

　　　　2.5.3　时间触发的访问控制方法 18

　　　　2.5.4　令牌传递 18

　　　　2.5.5　事件触发的访问控制方法 18

　　　　2.5.6　访问方法总结 19

　　2.6　编码 19

　　　　2.6.1　术语 20

　　　　2.6.2　位顺序 21

　　　　2.6.3　线数 22

　　　　2.6.4　信号传输 23

　　　　2.6.5　位同步 24

　　　　2.6.6　线路编码 25

　　2.7　特征参数 29

　　　　2.7.1　数据量 29

　　　　2.7.2　数据传输速率 30

　　　　2.7.3　波特率 31

　　　　2.7.4　延迟 31

　　　　2.7.5　抖动 32

　　2.8　汽车通信协议概述 32

第3 章　LIN 总线基础 35

　　3.1　概述 35

　　　　3.1.1　要求和特性 35

　　　　3.1.2　历史 36

　　　　3.1.3　LIN 的应用 36

　　3.2　基础知识 37

　　　　3.2.1　术语 37

　　　　3.2.2　LIN 节点的结构 37

　　　　3.2.3　LIN 群组结构 37

　　　　3.2.4　OSI 模型中的分层 38

　　　　3.2.5　LIN 标准 38

　　3.3　LIN 帧和LIN 调度 39

　　　　3.3.1　LIN 帧的结构 39

　　　　3.3.2　帧头 40

　　　　3.3.3　帧响应 42

　　　　3.3.4　LIN 循环 43

　　　　3.3.5　帧类型 43

　　3.4　唤醒LIN 群组 47

　　　　3.4.1　从节点的状态 47

　　　　3.4.2　唤醒信号 47

　　　　3.4.3　重复唤醒 48

　　3.5　物理层 49

　　　　3.5.1　LIN 收发器 49

　　　　3.5.2　总线电平 49

　　　　3.5.3　位率容差 51

　　　　3.5.4　位同步 51

　　　　3.5.5　位采样 51

　　3.6　帧时序 52

　　　　3.6.1　计算帧长度和时隙长度 52

　　　　3.6.2　不同配置的时隙长度 53

第4 章　CAN 总线基础 55

　　4.1　概述 55

　　　　4.1.1　CAN 特性 55

　　　　4.1.2　发展历史 56

　　　　4.1.3　应用领域 57

　　4.2　结构 57

　　　　4.2.1　术语 57

　　　　4.2.2　CAN 节点结构 58

　　　　4.2.3　CAN 群组的结构 58

　　　　4.2.4　OSI 模型 59

　　　　4.2.5　CAN 标准 59

　　　　4.2.6　插接器 60

　　4.3　物理层 61

　　　　4.3.1　分类 61

　　　　4.3.2　总线电平 62

　　　　4.3.3　收发器 63

　　　　4.3.4　终端电阻 64

　　　　4.3.5　拓扑结构 65

　　　　4.3.6　总线逻辑 66

　　4.4　数据链路层 67

　　　　4.4.1　CAN 通信原理 67

　　　　4.4.2　帧格式 69

　　　　4.4.3　仲裁 72

　　　　4.4.4　CAN 优先级 76

　　　　4.4.5　位填充 76

　　　　4.4.6　帧解码 77

　　4.5　错误处理 78

　　　　4.5.1　错误类型 78

　　　　4.5.2　错误检测 79

　　　　4.5.3　错误帧 79

　　　　4.5.4　过载帧 81

　　　　4.5.5　错误状态 82

　　　　4.5.6　错误计数器(摘录) 83

　　　　4.5.7　应答 84

　　　　4.5.8　错误检测机制总结 85

　　4.6　总线利用率计算 86

　　　　4.6.1　帧长度的计算 86

　　　　4.6.2　最大填充位数的计算 86

　　　　4.6.3　帧传输时间和总线利用率的计算 87

　　　　4.6.4　群组中的最大帧数 89

　　　　4.6.5　群组中的最大用户数据传输速率 90

第5 章　FlexRay 基础知识 91

　　5.1　概述 91

　　　　5.1.1　什么是FlexRay 91

　　　　5.1.2　FlexRay 的特性 91

　　　　5.1.3　历史 92

　　5.2　术语和结构 92

　　　　5.2.1　术语 92

　　　　5.2.2　结构 92

　　　　5.2.3　OSI 模型 94

　　　　5.2.4　FlexRay 94

　　5.3　物理层 96

　　　　5.3.1　介质 96

　　　　5.3.2　总线电平 96

　　　　5.3.3　拓扑 97

　　　　5.3.4　星形耦合器 100

　　　　5.3.5　端接 100

　　5.4　数据链路层 101

　　　　5.4.1　通信周期的结构 101

　　　　5.4.2　时间层次结构 105

　　　　5.4.3　帧格式 106

　　　　5.4.4　编码 107

　　5.5　时钟同步 109

　　　　5.5.1　时钟偏差 109

　　　　5.5.2　时钟校正 110

　　5.6　配置 112

　　　　5.6.1　符号 112

　　　　5.6.2　周期时间的计算 113

　　　　5.6.3　计算静态时隙长度 115

　　5.7　练习 117

第2 部分　高阶知识

第6 章　通信技术特殊问题 122

　　6.1　计算校验和的