5.2网络拓扑.doc

5.2网络拓扑 5.2.1数据总线拓扑——数据总线拓扑是指数据总线连接各个节点的结构图，包括汽车数据总线模块里的所有总线和节点。现在汽车上较广泛使用的是一种称为单一总线结构的最简单的总线结构，在单以总线结构中，所有的节点通过一条数据总线连接起来。在一些有特殊情况要求的情况下，往往采用复合单一总线结构，即用包含有多根数据总线的电缆来连接多个节点。但如果遵循如下准则，这种冗余结构并没有改变单一总线结构拓扑的定义： a.所有的节点通过单一路径发送和接受数据 b.所有节点在同一时刻接收到相同的数据帧 c.每条总线上的通信是各自独立的。 5.2.2数据总线控制 尽管可以采用各种各样的数据总线控制方式，但B类网络趋向于采用一种“对等”的控制方式。采用对等方式是因为它是建立开放体系结构数据通信的基础。因为没有主控节点，所以当检测到总线上有空闲时，任何一个节点都有相等的机会开始一个数据发送。然而，并非所有节点的地位都是相同的，帧优先是存在的，优先级最高的帧总是能够完成，这也就是说这种帧不会发生数据丢失现象。对等控制方式的两个缺点是，除优先级最高的帧外，无法保证数据延时，另一个缺点是总线的利用极限难于估计。 5.3参考OSI模型（开放系统互联参考模型） B类数据网络主要应用了OSI模型7层中的3个，即物理层、数据链路层、应用层，如下图1所示5.3.1应用层——在OSI模型的最顶端是应用层，该层建立了不同的输入、输出设备之间的应用关系，其中包括人的操作。——数据链路层的主要功能是将位或标志转化为有效的、无差错的帧或数据。一个典型的数据链路层的应用是将并行数据转化为串行数据，或者是提供位同步。数据链路层的另一个主要功能是出错检查，当有错误发生时，数据链路层或者是对其出错检查，或者通知上一层。物理层——物理层及其线路组成了数据链路层之间传递的信息路径。物理层的主要元素包括诸如电压、电流值，介质阻抗，位的定义以及时序等。 图1——ISO OSI模式的SAE J1850结构图 5.4网络实现——本文件的网络实现已经被简化为普通的硬件、软件、信息以及工具。信息的第一个字节或前三个字节成为头字节，这些头字节充分定义了与该网络接口相关的要求，这些要求在网络设计的最初阶段是可选的。图2显示了单字节头结构的一般格式。图3显示了三字节头结构。图4显示了三字节头格式的每个位的优先级，帧内应答和功能/物理地址模式的分配。图4中的“KYZZ”的完整描述请参考SAEJ2178/1。 应用层——B类数据网络的应用层是在网络中将数据从一个节点传到另一个节点或多个节点，这种信息的传输应支持操作和诊断的需要。 6.1普通汽车操作信息——在非诊断模式时所传输的信息称为普通汽车操作信息，这些信息被用来完成从网络的发送节点到一个或多个接受节点的数据通信。在SAE J2178标准中，一部分信息是已经规定的，另一部分6.2诊断信息——B类数据通信网络在最初设计时就考虑到其诊断的功能，即为该种网络所设计的故障诊断仪将通过网络来诊断汽车控制系统的故障，这些诊断程序可以包括法定诊断、工业标准诊断以及生产厂商所特指的诊断程序。 以该文件为基准的法定诊断和某些工业标准诊断仅规定符合该文件的程序和帧。SAE J1979和SAE J2190定义了一套公认的测试模式，这些测试模式适用于诊断，也是为诊断目的预留的。 利用该网络的生产厂商所特指的诊断程序可以规定不符合国际惯例要求的程序。 6.2.1诊断参考数据——SAE J1979和SAE J2190规定了测试模式和帧模式，使车外的故障诊断仪可以得到汽车中的诊断数据。SAE J1979和SAE J2190的信息符合该文件的要求和限制。 6.2.2诊断故障代码——SAE J2012规定的故障代码中，既有一部分分配于汽车各个系统所代表的故障，必须满足SAE J2012所规定的代码结构，也有一部分是留给汽车生产商专用的，但这些汽车生产商所自定的故障代码必须满足代码范围。SAE J1979和SAE J2193规定了用来从车系统重新获得故障码的信息。 6.3帧过滤——网络接口设备应该具备帧过滤的功能，以使得对于特定的节点，只接受那些所需要的帧。因为B类数据网络使用物理地址和功能地址两种帧地址，因此帧过滤设备应该检查开始几个字节，而不是只检查第一个字节，以确定其目的地址。帧过滤的主要功能是通过减少节点所接收到的帧数目，从而减少与网络操作有关的软件和过程的负担。 7.数据链路层——该部分描述了数据链路层的如下特征： a.地址策略 b.网络存取和数据同步 c.帧元素和结构 d.差错检查 e.差错响应 7.1地址策略——B类数据网络规定了两种地址策略，并且这两种地址可以在网络中共存。两种地址服务于不同的任务，在同一网络中灵活运