汽車匯流排系統

本書講解了車輛中最為重要的匯流排系統和協定，介紹了匯流排系統常用的協定標準、匯流排系統的物理層和數據鏈路層、套用層的診斷協定等，重點解讀了匯流排系統的套用層。

本書可供汽車設計人員使用，也可供汽車專業師生參考。

基本介紹

• 中文名：汽車匯流排系統
• 封面設計：鞠楊
• 責任印製：喬宇
• 責任校對：張曉蓉

圖書信息

汽車匯流排系統/（德）W?齊默爾曼，（德）R施密特加爾著；鄧萍譯．—北京：機械工業出版社，2011.5

(汽車先進技術譯叢)

ISBN 9787111341413

Ⅰ ①汽…Ⅱ①W…②R…③鄧…Ⅲ①汽車計算機

控制系統?匯流排Ⅳ?①U463 6

中國版本圖書館CIP數據核字（2011）第063997號

機械工業出版社（北京市百萬莊大街22號郵政編碼100037）

策劃編輯：徐巍 責任編輯：杜凡如

北京銘成印刷有限公司印刷

2011年7月第1版第1次印刷

169mm×239mm·22.5印張·437千字·346頁

0001—3000冊

標準書號：ISBN 978-7-111-34141-3

定價：85.00元

目錄

譯者的話

序

第3版前言

致謝

第1章匯流排系統和協定的套用1

第2章車輛匯流排系統協定和標準5

第3章車輛匯流排系統的物理層和數據鏈路層9

3.1車輛匯流排系統基礎9

3.1.1電氣特性基礎9

3.1.2匯流排系統的拓撲圖與連線12

3.1.3數據幀、協定棧和服務14

3.1.4通信模式和定址15

3.1.5基於字元和比特流的傳輸及有效數據率19

3.1.6匯流排數據訪問方法以及錯誤識別和修正21

3.1.7數據傳輸時的抖動和延遲22

3.2基於ISO 9141和ISO 14230的K線23

3.2.1K線和KWP 2000的發展24

3.2.2K線匯流排拓撲和物理層24

3.2.3數據鏈路層26

3.2.4對重要廢氣排放組件（OBD）的限制30

3.2.5協定軟體和通信控制器之間的接口30

3.2.6原始的K線變數31

3.2.7K線層1和層2的總結31

3.3基於ISO 11898的控制器區域網路CAN32

3.3.1CAN的發展歷程32

3.3.2匯流排拓撲和物理層33

3.3.3CAN數據鏈路層35

3.3.4CAN匯流排的錯誤診斷37

3.3.5CAN的套用——高層協定37

3.3.6協定軟體和CAN控制器之間的接口38

3.3.7時間觸發CAN（TTCAN）41

3.3.8CAN層1和層2的總結43

3.4局域網際網路LIN43

3.4.1概況44

3.4.2數據鏈路層45

3.4.3數據信息的同步傳送47

3.4.4LIN V2.0中新的數據信息類型48

3.4.5LIN匯流排傳輸層和ISO診斷48

3.4.6LIN配置語言50

3.4.7LIN從控制器的動態配置53

3.4.8LIN應用程式接口（API）54

3.4.9LIN層1和層2的總結56

3.5FlexRay56

3.5.1匯流排拓撲和物理層57

3.5.2數據鏈路層59

3.5.3網路起動和時鐘同步62

3.5.4錯誤處理和匯流排監視64

3.5.5配置和高層協定65

3.5.6配置舉例65

3.5.7進一步的研發70

3.5.8FlexRay層1和層2的總結71

3.6SAE J185071

3.7多媒體定向系統傳輸MOST74

3.7.1匯流排拓撲和物理層75

3.7.2數據鏈路層76

3.7.3通信控制器80

3.7.4網路服務和功能塊81

3.7.5網路管理84

3.7.6高層協定接口85

3.7.7系統起動和音頻連線舉例85

3.7.8新研發的MOST15087

3.7.9MOST的總結89

3.8感測器?執行器?匯流排系統89

3.8.1基於SAE J2716單邊緣脈衝傳輸SENT匯流排90

3.8.2PSI 590

3.8.3ASRB 2.0——自動安全限制匯流排（ISO 22898）91

第4章傳輸協定94

4.1基於ISO 15765—2的CAN傳輸協定ISO?TP94

4.1.1數據報文的結構95

4.1.2流量控制、時間監視和錯誤處理96

4.1.3套用層的服務98

4.1.4協定的擴展99

4.1.5KWP 2000/UDS的定址99

4.2FlexRay的傳輸協定AUTOSAR TP99

4.3關於CAN傳輸協定TP2.0102

4.3.1定址系統和CAN信息標識符103

4.3.2廣播報文103

4.3.3動態信道的建立和連線管理104

4.3.4報文的傳輸106

4.4CAN傳輸協定TP1.6107

4.4.1報文結構108

4.4.2動態信道的建立108

4.4.3數據傳輸和數據方向的變化109

4.5CAN傳輸協定SAE J1939/21109

4.5.1傳輸種類、定址和CAN報文標識符110

4.5.2分組數據傳輸（多包）113

第5章套用層的診斷協定115

5.1診斷協定KWP 2000（ISO 14230—3）117

5.1.1概況117

5.1.2診斷會話（診斷管理）119

5.1.3基於KWP 2000和UDS的控制器定址121

5.1.4與匯流排系統有關的服務（網路層協定控制）123

5.1.5錯誤存儲器的讀和寫（存儲數據的傳輸）124

5.1.6數據的讀和寫（數據傳輸）及控制器的輸入/輸出124

5.1.7讀和寫存儲器塊125

5.1.8控制器中程式的啟動（遠程程式激活）126

5.1.9擴展服務126

5.2基於ISO 14229/15765—3的聯合診斷服務UDS127

5.2.1UDS與KWP 2000診斷協定的不同之處127

5.2.2UDS診斷服務概述128

5.2.3事件服務的回響133

5.3基於ISO 15031/SAE J1939的線上診斷OBD134

5.3.1OBD診斷服務概述135

5.3.2讀故障存儲器和控制器的值137

5.3.3對於重要廢氣排放組件測試結果的詢問139

5.3.4OBD錯誤碼139

5.3.5數據鏈路安全141

5.3.6程式接口141

5.3.7舉例142

第6章測量、標定和診斷的套用（ASAM AE MCD）144

6.1概述144

6.2有關套用任務的匯流排協定（ASAM AE MCD 1MC）147

6.2.1CAN標定協定CCP149

6.2.2擴展標定協定XCP154

6.2.3XCP和CCP的AML配置數據165

6.2.4匯流排協定驅動器和套用系統之間的接口ASAM MCD 1b167

6.3現場匯流排交換格式FIBEX168

6.4ASAM AE MCD 2和MCD 3概述177

6.5基於ASAM MCD 2 MC的套用數據項179

6.5.1ASAP2/A2L套用數據項179

6.5.2標定數據格式CDF和元數據交換格式MDX182

6.6基於ASAM AE MCD 2D的ODX診斷數據項184

6.6.1ODX數據模型結構184

6.6.2DIAG?LAYER：分層次的診斷描述186

6.6.3VEHICLE?INFO?SPEC：車輛接口和匯流排拓撲189

6.6.4COMPARAM?SPEC和COMPARAM?SUBSET：匯流排協定192

6.6.5DIAG?COMM和DIAG?SERVICE：診斷服務195

6.6.6簡單和複雜的數據目標199

6.6.7SINGLE?ECU?JOB和MULTIPLE?ECU?JOB：診斷流程207

6.6.8STATE?CHART：診斷會話209

6.6.9ECU?CONFIG：控制器配置的描述210

6.6.10ECU?MEM：Flash程式的描述210

6.6.11FUNCTION?DICTIONARY：面向功能的診斷213

6.6.12分組ODX和ODX自動工具214

6.6.13ODX 2.2版本215

6.7ASAM AE MCD 3服務215

6.7.1功能組M測量216

6.7.2功能組C標定217

6.7.3功能組D診斷218

6.8基於ISO 22900的有關診斷測試儀的MVCI接口220

第7章軟體標準：OSEK/AUTOSAR/HIS223

7.1引言223

7.2OSEK/VDX225

7.2.1事件觸發作業系統OSEK/VDX OS227

7.2.2OSEK/VDX COM中的通信236

7.2.3用OSEK/VDX NM進行網路管理239

7.2.4時間控制作業系統OSEK Time和容錯通信OSEK FTCOM244

7.2.5OSEK OS的擴展保護機制：保護型作業系統246

7.3硬體的輸入和輸出247

7.4CAN通信控制器的HIS硬體驅動器249

7.5HIS Flash?Lader（Flash的裝載)249

7.6AUTOSAR249

7.6.1AUTOSAR基礎軟體概述252

7.6.2AUTOSAR OS260

7.6.3AUTOSAR COM和診斷DCM的通信堆疊262

7.6.4AUTOSAR NM272

7.6.5虛擬功能匯流排VFB及運行時間環境和軟體組件276

7.6.6展望281

第8章工具、套用和使用領域283

8.1控制器的軟體組件283

8.2線上通信的設計和測試283

8.2.1CANoe的研發過程284

8.2.2DaVinci網路設計器284

8.2.3CANoe的系統仿真288

8.2.4其餘匯流排的仿真289

8.2.5總系統的集成291

8.3控制器的套用工具291

8.4控制器的Flash程式293

8.4.1框架條件294

8.4.2Flash存儲器297

8.4.3Flash的編程過程298

8.4.4Flash裝載舉例305

8.4.5Flash編程和匯流排協定的測試和釋放310

8.5研發和加工中的診斷工具314

8.6關於診斷數據的自動工具323

8.7ASAM MCD3運行時間系統330

第9章車輛之間的通信336

9.1收費系統336

9.2Car2Car協會337

縮略詞340