汽车黑客大曝光--第二章学习

车辆总线学习

第二章

1.OBD-II
定义：On-Board Diagnostics（车载诊断系统）它是集成在发动机管理系统中，监测尾气排放部件工作状态的诊断系统。OBD系统通过有效的发动机管理和及时的故障报告来提高发动机效率并降低汽车尾气对大气的污染。
发动机管理—OBD系统利用很多传感器来收集发动机运行的各项信息，如发动机和环境温度、进气量、发动机负荷、排气中的氧含量等。动力总成控制模块（PCM）会分析从传感器收到的信息，并通过增加或减少燃油，提前或滞后点火等来提高发动机的工作效率

相关文章：
浅谈什么是OBD-II

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2.CAN总线
CAN负责数据通信，ECU负责控制；CAN是ECU跟各个设备进行数据通信的数据通道
CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态
寻找DLC插头,以AUDI为例：
Audi OBD2-DLC

DLC接头说明
DLC是一个按照SAE J1962（以及它的欧洲同行ISO/DIS 15301-3）的标准设计的具有16针插孔的倒梯形插座（图1-1）。SAE J1962标准的DLC又有两种常见版本：针对电源电压为12V的汽车的A类和针对于24V的汽车的B类。这两类DLC的主要区别就是两排针孔之间的空隙。A类DLC只有一条狭长的间隙，而B类DLC有两条分开的间隙。这样的设计有效地避免了12V读码器被错误地连接到24V的DLC，从而造成读码器被烧坏的可能性。

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3.CAN总线帧结构
在总线中传送的报文，每帧由7部分组成。CAN协议支持两种报文格式，其唯一的不同是标识符（ID）长度不同，标准格式为11位，扩展格式为29位。

在标准格式中，报文的起始位称为帧起始（SOF），然后是由11位标识符和远程发送请求位 (RTR）组成的仲裁场。RTR位标明是数据帧还是请求帧，在请求帧中没有数据字节。
控制场包括标识符扩展位（IDE），指出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保留位 (ro），为将来扩展使用。它的最后四个位用来指明数据场中数据的长度（DLC）。
数据场范围为0～8个字节。
其后有一个检测数据错误的循环冗余检查(CRC)。CRC域，对标准的或扩展的格式都是一样的。这个域用来检查帧是否有传输错误，它由15bit CRC码和一个bitCRC定界符（delimiter）（separating bit分隔bit）
ACK域，是对一帧已被正常接收的一个确认信号，由2个bit组成，一个是ACK的slot，一个是ACK的定界符（delimiter）
帧结束，指示一帧结束，由7个隐性位组成。

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4.CAN扩展协议 ISO 15765-2/CANopen/GMLAN Bus
ISO 15765作为一种基于CAN总线的汽车网络诊断协议，因其在传输机制、时间控制、错误检测等方面的优点，目前在汽车网络诊断中得到广泛应用
ISO15765协议
CANopen是一种架构在控制局域网路（Controller Area Network, CAN）上的高层通信协协议，包括通信子协议及设备子协议，常在嵌入式系统中使用，也是工业控制常用到的一种现场总线。
GMLAN作为通用公司全球范围内车辆的通讯标准，负责提供一组串行总线来实现ECU之间的相互通信
GMLAN车载网络总线技术

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5.SAE J1850协议
早期使用协议，两种模式PWM，VPW

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6.ISO 14230/ISO 9141-2
汽车诊断协议ISO14230
ISO14230和SAEJ1939以及ISO15765协议的比较

基于ISO91412协议的OBDⅡ信息获取系统设计

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7.LIN协议
LIN(局部互联网络)总线是一个低成本的新协议。它主要应用于分布式的汽车网络中，也可用于工业控制领域。它是对汽车中分布式CAN网络的补充。
LIN协议及其在汽车电子中的应用
汽车协议LIN总线最新中文版

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8.MOST协议
MOST传输协议由分割成帧的数据块组成，每一帧包含流数据、分组数据和控制数据。
在物理层上,传输介质本身是有塑料保护套、内芯为1mm的 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）光纤,OEM 供应商可以将一束光纤像电线一样捆成光缆。光纤传输采用650nm（红色）的 LED 发射器（650 nm 是 PMMA 光谱响应中的低损耗“窗口”）。数据以 50 Mbaud、双相编码的方式发送,最高数据速率为 24.8 Mbps。
MOST的定义是非常普通的,允许采用多种拓扑结构,包括星形和环形,大多数汽车装置都采用环形布局。一个 MOST 网络中最多可以有 64 个结点。一旦汽车接通电源,网络中的所有 MOST 结点就全部激活,这对低功耗、停电模式设计是一大重点,包括系统处在该种状态下的功耗量以及如何进入状态。MOST 结点在通电时的默认状态是直通（Pass-throught）,即进入的数据从接收器直接传送至发射器,以保持环路的畅通。
MOST 的数据传送使用512b的帧,以及16个帧的块。每个帧内除了前导码和其它内部管理位以外,还包含有同步、异步和控制数据。总线是完全同步的,设计师可将网络内的任何设备指定为主设备,其它所有结点都从主设备处获得自己的时钟。网络完全是即插即用的,当上电或有连接改变时,有一个寻找设备的过程。主结点上保持着一个所连设备的中心注册处。
车载网络应用研究之MOST协议

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9.FlexRay
FlexRay通信协议中文版

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10.automative ethernet汽车以太网
CAN用UDP封装，同时AUDIO以VOIP协议传输

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总结
3分钟了解汽车三大总线CAN,LIN,Flexray
基于CAN_LIN总线的汽车网络控制系统