汽車分布式控制多路復(fù)用系統(tǒng)及其通信協(xié)議(編輯修改稿)
2025-06-10 12:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性質(zhì) NRZ編碼解決了PWM編碼的最小特征分辨限制。最純的NRZ型式允許順序傳輸達無數(shù)個恒等位，因此，數(shù)據(jù)鏈路處于一個連續(xù)級。在最壞的情況下，數(shù)據(jù)流將引發(fā)每位一次轉(zhuǎn)換。NRZ和NRZ的變體主要存在的問題是通過位流時，由于振蕩器容限造成的“堆垛”，因此需要優(yōu)選振蕩元件?？偟恼f來，NRZ及其變體具有優(yōu)良的邊/位比(圖4)，但當(dāng)所提供的時鐘容限和判優(yōu)發(fā)出時，會導(dǎo)致解法復(fù)雜化。圖4 不歸零和不歸零變體編碼8．雷諾和標(biāo)志等公司采用的曼徹斯特編碼 (雙相位M和L)的相關(guān)性質(zhì) 曼徹斯特編碼確定固定位時間 ()，并在每個位時間邊界引發(fā)1次轉(zhuǎn)換。如果位是“1”，則在位時間的中部觸發(fā)1次附加轉(zhuǎn)換(圖5)；如果位是“0”，則轉(zhuǎn)換不發(fā)生在中位而發(fā)生在各個位邊界。這種編碼的優(yōu)點是有固定的位時間，很容易恢復(fù)位同步以及每位轉(zhuǎn)換1~。但在判優(yōu)方面存在缺點，無論是 “0”還是“1”的較高優(yōu)先權(quán)取決于它們在數(shù)據(jù)流中的位置。圖5 曼徹斯特/雙相位M編碼 雙相L(或相位編碼)編碼確定高到低的轉(zhuǎn)換作為“1”，低到高的轉(zhuǎn)換作為 “0”(圖6)，對于重發(fā)位附加相位轉(zhuǎn)換添加在位邊界。雙相位L與M相比，具有較簡單的判優(yōu)方案，不過按數(shù)據(jù)相關(guān)，每位仍只有1~。雙相位M和L兩種編碼均要求分辨特征為1/2長度的位周期。圖6 雙相位L編碼9．通用公司采用的可變脈寬調(diào)制VPWM編碼的相關(guān)性質(zhì)VPWM編碼在特定的轉(zhuǎn)換速率下數(shù)據(jù)傳輸速率差不多超過標(biāo)準(zhǔn)PWM的2倍。VPWM僅按定義位增加數(shù)據(jù)速率，而定義位又是根據(jù)消耗在媒體某一特定狀態(tài)的時間量 (在2/3或3/4位周期的情況下)確定的。VPWM的位和定界符又是根據(jù)花費在總線上的串行轉(zhuǎn)換之間的時間，并用符號來表示和定義的。各個數(shù)據(jù)位又用兩種符號來定義:一種是用于媒體主、支配狀態(tài)下的時間周期(圖7)；另一種是用于媒體逆狀態(tài)下的時間周期。圖 7 VPWM的位定義 任一給定的VPWM位串總長度，取決于發(fā)送位規(guī)則。位串可能由短周期(0101…)組成，也可能全部由長周期 (10101…)組成。對于J1850總線，長周期為128μs，短周期為64μs，平均位時間為96μs。因此，需要分辨的最小特征為2/3位周期 (圖8)，這樣的位周期就出上述其他的編碼方案長 (除了未提供一致同步能力的NRZ外)。圖8可變脈寬調(diào)制編碼 最有意思的是，如果以2倍速率連續(xù)發(fā)送VPWM位(用主動和被動相位發(fā)送每一位)，那么，會產(chǎn)生位時間2x的PWM編碼波形。PWM數(shù)據(jù)鏈路由于受限于媒體，因此在媒體上的轉(zhuǎn)換時間不可能進一步減少。而VPWM能在不加輻射或不發(fā)生邊緣損失的情況下，允許增加數(shù)據(jù)通過量，因為VPWM允許所有的節(jié)點各條邊緣同步，而不會發(fā)生由于振蕩器容限造成的“堆垛”缺陷。 作為單線汽車總線的VPWM編碼與上述其他編碼方案相比較，主要有以下優(yōu)勢:各條邊緣同步，所用單線具有足夠的轉(zhuǎn)換能力，有簡單的判優(yōu)能力，有較低的邊/位比，允許有時鐘容差等。10．典型的通信協(xié)議的傳輸能力 由給定數(shù)據(jù)字段的位數(shù)乘以報文標(biāo)識符數(shù)，可得到總的信息數(shù)據(jù)空間。通過增值，可以進一步控制信息。根據(jù)系統(tǒng)的總信息數(shù)據(jù)空間，就可確定通信系統(tǒng)的傳輸能力。從圖9中可看出各個通信協(xié)議的傳輸能力，它由報文標(biāo)識符與數(shù)據(jù)字段中的位數(shù)關(guān)系表示。DLCS采用了可變長度模式，獲得了最大的傳輸容量，而ABUS和PALMNET采用了約束功能的限制性傳輸容量。圖9 8種通信協(xié)議傳輸能力/容量11．典型的通信協(xié)議的節(jié)點數(shù)能否滿足汽車的控制要求? 圖10表示8種通信協(xié)議的最多連接節(jié)點數(shù)。從圖中可看出，節(jié)點數(shù)在16~32之間。按照日本近年來對豪華汽車發(fā)動機和底盤的控制要求，90年代初的大多數(shù)汽車只需要6~8個ECU，故以上8個通信協(xié)議的節(jié)點數(shù)在未來的一段時間內(nèi)，應(yīng)該是足夠的。圖10 最多節(jié)點數(shù)12
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1