接上篇
5 从 CAN 搬迁到 CAN-FD
引进 CAN-FD 不会影响现在运用的比如 LIN 和 MOST 等轿车网络。要想把 CAN-FD 引进现有的 CAN 网络，需求 有恰当的搬迁途径。这是由于， CAN-FD 兼容性节点除了能 承受 CAN-FD帧外，也能承受当时的 CAN 帧，而不会出现 任何过错。可是，假如存在 CAN-FD 帧，惯例 CAN 节点会 在网络上生成过错帧。OEM 能够经过几种办法来减轻搬迁 至真实 CAN-FD 网络所需完结的工作量。
典型计划：
• 网络中布置的新 ECU 有必要能够兼容 CAN-FD，一起还 有必要能选用当时的 CAN 通讯帧格局进行操作。
• 微操控器有必要能够兼容 CAN-FD。
• 晋级软件时，仅集成对上层软件没什么影响或影响极 小的 CAN 驱动软件。
• 凭借软件更新，引进 CAN-FD 帧格局，然后到达更高 的数据速率。
• 经过约束载荷不超越 8 字节，能够约束仅 CAN 驱动
器能够进行软件更改。
• 在 Bosch（博世公司）展开的一系列实验已证明，当 前的收发器能够协助到达 2.5Mbps 的均匀数据速率[2]。
• 在 CAN-FD 操作期间运用“部分网络”。现有 CAN网 络的收发器坚持被迫断开或封闭情况。您能够选用以下办法 来完成一个真实的 CAN-FD 兼容网络：更新软件，使其支撑 高达 64字节的载荷巨细，然后完成高带宽利用率；或许，运用兼容 CAN-FD 的收发器来到达更高的数据速率。
6 总结
• CAN-FD 在坚持与现有 CAN 网络适当的本钱的根底 上，大大提升了吞吐量。CAN-FD 能够供给额定的带宽和很 高的速率。这有助于削减网络中节点的数目。
• CAN-FD 经过改进的 CRC 多项式，保持与现有 CAN
相同的可靠性。
7 车载以太网
2008 年， BMW（宝马公司）成了首个在轿车车头的车 载确诊体系 (OBD) 中运用以太网的 OEM 。
运用以太网作为车载网络有许多优势：
• 支撑以太网的器材的量产大幅下降了本钱；
• 对安全性、功用和功用没有任何负面影响的带宽可扩 展性；
• 适用轿车表里的各种衔接选件；
• 经过变压器耦合完成电流阻隔。
BMW 只是在车库修理服务站运用以太网，并没有用在 轿车的数据总线上。还从未看到运用以太网作为中心车载数 据总线的情况。最近的两项开展推动了以太网的兴起：
• 最近发布的 MOST150 规范也集成了以太网通道；
• 能够经过非屏蔽双绞线以高达 100mbps 的速度发送 数据的低本钱、高速度 PHY（物理接口集成电路）的开展 Bosch 猜测，在不久的将来，以太网可能会成为事实上的电气/电子设备骨干。
8 以太网运用事例
8.1 信息文娱体系
现在的信息文娱体系还主要是专属体系，不行扩展。 车载以太网将会处理这个问题，最早得到证明的运用事例就 是音频/视频数据的传输。
为了改进以太网异步数据传输确实定性行为， IEEE
发布了以太网AVB 协议（ IEEE 802.1 AS、 QAT、 QAV 和 BA）。以太网 AVB针对音频和视频数据的同步传输界说了 一种机制，以保证低推迟。
为了完成 AVB，以太网 MAC 外围器材有必要带有以下专 有功用：
• 以太网数据包的时刻符号；
• 区别各种 IEEE1588 音讯的才能；
• 支撑特定 IEEE1588 音讯的硬件时刻符号以完成高准 确性；
• 准确度能够到达十亿分之一秒的高分辨率定时器；
• 根据信誉的流量整形器；
• 在 AVB 网络上，根据信誉的流量整形对任何传输都是 强制性的；
• 考虑到数据包的高传输速率（ A 类网络中每 125微秒
一次），在软件中对每个数据包整形将会给 CPU。
带来很大的担负。在硬件中完成的流量整形器能够大 大下降 CPU 担负。实时音频/视频数据的实践传输是经过 IEEE P1722 数据包处理的（图9，82页)。
8.2 先进的驾驭员辅佐体系
以太网能够集成信息文娱、长途信息处理以及先进的 驾驭员辅佐体系 (ADAS) 等功用，例如，全景印象泊车和车 道违背正告。当时的 LVDS（低电压差分信号）单摄像头系 统将逐步开展为带有多个高分辨率摄像头的各式运用。来自 这些摄像头、雷达和定位服务的印象将兼并在一起，终究构 成行车周边的俯瞰视图。要想传输来自多个源并且如此很多 的数据，可扩展的以太网肯定是最佳挑选。ISO17215 以太 网规范当时正在开发中。它将规范运用于车载摄像头体系与 驾驭员辅佐功用的通讯协议。
8.3 节能以太网 (EEE)
IEEE802.3az 是一种节能以太网 (EEE)。它引进了省电 方法和唤醒功用，以便在设备不运用时节约电能。它还能在数据活动较少时下降功耗。以太网 MAC 支撑 EEE 功用。
8.4 电动轿车充电站 – 智能充电
ISO15118 是一个轿车到电网通讯规范。它描绘了与充 电站树立衔接的机制、证书判定、数据交流计量、充电情况
/档案以及付出方法。运用以太网后，就不再需求运用任何
网关 ECU 来与充电站进行通讯。
8.5 确诊
在逐步向运用以太网进行确诊的开展过程中，阅历了 多个规范。以太网是最适合确诊的一种方法，由于它能轻松 衔接到 PC或笔记本上装置的东西。相关的规范有 ISO/PAS
27145 和ISO13400。
8.6 联网轿车
智能电话已衔接到轿车，轿车将能够与周边的生态系 统进行交互。轿车能够交流与通讯情况、地形、气候情况以 及地图体系相关的实时信息。它们把所有这些信息结合在一 起，就能够主张道路、核算驾驭时刻、预算间隔、出现城市 的三维地图以及输入/输出音频/视频数据流。以太网可能是 接入互联网高速路最简略的途径。
8.7 以太网充任网络骨干
网络骨干担任把具有不同协议和/或运转速度的各种 子网相互衔接在一起。具有 1500 字节载荷约束和速度高达
100mbps的以太网最适合把多个音讯聚合为单个数据包。您
能够运用IEEE1722 和 P1722a 封装子网协议。您能够把跨网 关发送的、源自子网的多个 CAN-FD 音讯聚合为单个以太网 音讯。作为一种异步协议，以太网的肯定速度克服了对严厉 时序公役的依靠。音讯缓冲区削减了时序颤动，并增加了时 延容差。
9 搬迁到以太网
跟着带 MII 或 RMII 接口的新式 PHY 的开展，半导体 供货商开端引进带有以太网 MAC 外围器材的轿车微操控 器。这为 OEM供给了可扩展的带宽、更快的网速以及专属 MOST 网络的有用代替计划。轿车行业也开端规范化以太网 渠道，以便利在包含驾驭员辅佐、信息文娱和安全等各式各 样的体系中运用。这有利于下降本钱，便利集成，简化从多 个供货商的器材收购。
10 总结
当 面 临 高 带 宽 数 据 传 输 需 求 时 ， 汽 车制造商能够在 LVDS 和MOST 之间挑选。LVDS 速度快但本钱高，由于它需求屏蔽缆线。 MOST 速度也很快，并且具有超卓的 EMC 特性，但它
所需的光纤造价十分高，出产难度很大。现在，以太网替代 了贵重的 LVDS 体系，特别是在驾驭员辅佐摄像与信息文娱 体系中运用比较遍及。当时的 100mbps 链路足以衔接轿车中 的各个端点。但是，轿车行业很快就会需求速度达千兆位的 链路，保证以太网成为轿车电子架构的骨干网。
参考文献：
[1]The Hansen Report on Automotive Electronics, "CAN FD Positioned for Success", Portsmouth/NHUSA, Vol. 25, No. 10, Dec. 2012/Jan. 2013
[2]Florian Hartwich, Robert Bosch GmbH, "CAN with
Flexible Data-Rate" online at http://www.can-cia.org/fileadmin/cia/files/icc/13/hartwich.pdf
[3]Christoph Hammerschmidt, "Ethernet succeeds in automotive environments", Oct. 14, 2011
EETimes automotive Europe, online at http://www.
automotive-eetimes.com/en/ethernet-succeeds-inautomotive- environments.html?cmp_id=7&news_
id=222901844
[4]EETimes, "Ethernet to gain ground in automotive applications, Bosch predicts", Feb. 5, 2011, online at http://www.eetimes.com/electronics-news/4212870/ Ethernet-to-gain-ground-in-automotive-applications– Bosch-predict
