О шинах коммуникации в автомобилях FlexRay, CAN, LIN

09.05.2021

Делиться

Многие автомобили даже бюджетного сегмента имеют большое количество электронных систем управления. Внедрение большинства новейших технических разработок стало возможным благодаря использованию высокопроизводительных электронных компонентов, которые требуют обмена данными между ними. Эти данные передаются в виде серии синхронизированных сигналов по специальным шинам: FlexRay, CAN, LIN.

Шина CAN

CAN - это первый стандартизованный протокол обмена данными между блоками управления. Сегодня CAN получил широкое распространение на всех видах транспорта и используется в системах автоматизации промышленного производства.

Особенности шины СAN:

Использует дифференциальную передачу данных.
Каждое сообщение содержит числовое значение, которое управляет его очередностью на шине, а также может служить идентификатором содержимого сообщения.
Продуманная схема обработки ошибок, обеспечивающая повторную передачу сообщений, если они не были получены должным образом.
Эффективная система изоляции сбоев и удаления сбойных узлов с шины.

Преимущества:

Возможность работы в режиме реального времени.
Умеренная стоимость.
Широкий диапазон скоростей работы.
Наличие широкого ассортимента продуктов от различных поставщиков.

Недостатки:

Скорость передачи данных до 1 Мбит/с (обычно 500 кбит/с) недостаточна для современных систем активной безопасности автомобиля.
Малые размер сообщений (максимум 8 байт данных).
Относительно большой размер служебных данных в пакете (по отношению к полезным данным).
Повреждение одного из блоков управления может привести к полной неработоспособности CAN-соединения.

Шина FlexRay

Шина FlexRay пришла на замену шине CAN, от которой ее отличает более высокая скорость передачи и больший объём передаваемых данных. Шина используется в современных автомобилях в системах активной безопасности и адаптивного круиз-контроля.

Особенности шины FlexRay:

Использует дифференциальную передачу данных;
Передача данных происходит по заданному расписанию (по времени), отсутствует необходимость управления приоритетами сообщений. Если новых данных для передачи нет, то повторяется передача старых.
Каждое принимающее устройство само проверяет корректность принятого пакета данных.

Преимущества:

Возможность работы в режиме реального времени.
Высокая скорость передачи данных - до 10 Мбит/с.
Большая длина протокола передачи данных - максимум 256 байт.
После выхода из строя отдельных компонентов сохраняется надежная непрерывная работа с остальными блоками.

Недостатки:

Высокая стоимость и большие затраты на разработку новых узлов. Требуются контроллеры, способные работать с высокой временной точностью, и специальные трансиверы.
Низкий уровень сигналов, ограничивающий предельную длину шины.

Шина LIN

Шина LIN применяется для обмена данными в системах, где скорость передачи данных не имеет значения: датчики и исполнительные механизмы климатической системы, дворники, стеклоподъёмники, привод и обогрев зеркал заднего вида, освещение и т.д.

Особенности шины LIN:

Однопроводная передача данных;
На шине LIN всегда один модуль управления является главным модулем, а остальные подчинёнными. В сети может быть подключено до 16-ти устройств.

Преимущества:

После выхода из строя отдельных компонентов обеспечивается надежная непрерывная работа остальных элементов в сети.
Низкая стоимость элементной базы, простота реализации.

Недостатки:

Низкая скорость передачи данных до 20 Кбит/с.

Компания MSGEquipmentразрабатывает и производит оборудования для диагностики агрегатов автомобилей, работающих по разным протоколам коммуникации:

контроллер MS561 и специальные кабели: диагностика рулевых реек, работающих по протоколам CANи FlexRay.
тестер MS016: считывание и сохранение данных с LIN шины.
тестеры и стенды MSGEquipment: управление генераторами по протоколу LIN.

Больше узнать об оборудовании для работы с шинами коммуникации автомобилей можно на нашем сайте msgequip.com.