电动汽车车载总线（LIN/CAN/以太网.....）及无线通信(5G/Wi-Fi/OTA.....)技术（一）

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一、车载通信总线简介
车载总线而言，一般硬件都包括MAC、PHY、接口等，其中MAC都是集成在主控芯片中，常见的CAN、LIN、以太网通信的MAC，要看芯片是否支持某种类型的总线通信方式，主要是看是否包含了通信方式的MAC，例如车规级芯片TC275、TMS320F28335等都支持CAN MAC；PHY也即驱动芯片，是将芯片中MAC发出的数字量转化为模拟量发出的芯片，例如常见的TJA1043 CAN 芯片。

对于车载通信总线而言，技术协议栈的开发是至关重要的，通信协议栈开发主要是按照协议流程实现协议功能，双方必须共同遵从的一组约定，实现通信。软件上要实现LIN、CAN、蓝牙、ZigBee的收发必须先实现LIN、CAN、蓝牙、ZigBee通讯协议栈的开发。根据OSI参考模型，OSI模型包含七层，从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。图片来源于网络，侵权删。完成协议栈开发之后，在协议栈之上根据自己的需求开发应用层。

各通讯实现方式总结：要实现LIN、CAN、蓝牙、ZigBee等通讯的应用，首先需要配备支持LIN、CAN、蓝牙、ZigBee的芯片（MAC+PHY），然后开发芯片配套的协议栈，最后在协议栈上开发自己的应用。

二、CAN通信的基础框架

CAN通信协议栈之框架：下图是车载CAN通讯开发UdsonCAN/NMonCAN/CANCom等功能的基础框架。

在诊断通信协议栈中CAN驱动层，主要实现硬件的底层驱动。

在诊断通信协议栈中是CAN接口层，主要是上层软件和硬件驱动之间的接口。

在诊断通信协议栈里服务通过3个层次实现∶CANTp传输层、PduR路由层和 DCM 层。CANTP传输层主要解决多帧传输的问题，完成数据的打包和重组。PduR 路由层是考虑到车载网络中有多种通信方式共存，实现不同通信数据的中转，可以对上层屏蔽通信方式的细节。DCM 处理发送来的服务请求消息，然后执行相应的操作，最后返回响应消息给诊断仪，整个过程涉及诊断会话的管理、诊断服务的调度及诊断服务的执行。

三、车载以太网技术

随着汽车技术的发展，引入信息娱乐系统和基于视频的高级驾驶辅助系统（ADAS）后，这些应用程序相比传统控制系统的数据传输带宽需求有显著增长，现有车载网络传输带宽不足的问题凸显，因此迫切需求下一代的车载网络技术及架构。车载以太网随之发展，其通过网关连接车身、动力、底盘、智能驾驶、信息娱乐域控制器。

TI DP83TC81X系列、NXP HVQFN系列、Broadcom  BCM8981X系列。

3.1 以TI DP83TC81X系列为例，讲解以太网通讯硬件拓扑。





以太网通讯硬件拓扑图

硬件拓扑关系：MAC的上行口是PCI总线或SOC内部总线，下行口是MII/RMII ...RGMII/SGMII接口，连接的是PHY的上行口, 接收和发送的是数字信号，因为MAC是数字器件。PHY的下行接口为差分线（接RJ45水晶头），接收和发送的是模拟信号。

3.2 MAC与PHY通讯的MII、RMII、GMII、RGMII接口

MAC与PHY有四种通信接口方式，

MII（MediaIndependent interface）即介质无关接口，它是IEEE-802.3定义的行业标准，是MAC与PHY之间的接口。（14PIN）





RMII(Reduced Media Independant Interface),精简MII接口，节省了一半的数据线。（7PIN）





SGMII（Serial GigabitMedia Independant Interface），串行千兆MII接口。（4PIN）





RGMII(Reduced Gigabit Media IndependantInterface),精简GMII接口。（12PIN）





3.3 以太网通信的方式-远程通信与本地通信



远程唤醒硬件拓扑



本地唤醒硬件拓扑

MAC与PHY直接相连，以太网PHY位于物理层，接收来自MAC的以太网帧将数字信号编码为在介质上传送的模拟信号，接收来自介质上的模拟信号解码成以太网帧送到MAC。类似于CAN PHY与CAN收发器，目前一般的CAN PHY都集成在了主控芯片，一般加上CAN驱动芯片就能够实现CAN通信数据的收发。



MAC与集成了PHY的Switch相连。



MAC与Switch相连，Switch与PHY相连



MAC（Mdedia AccessControl），媒体访问控制，由硬件控制器以及MAC通信协议构成。MAC需要将以太网包转换为字节流。

PHY也即物理层的收发器，将MAC传来的字节流转换为物理信号到总线上。

Switch（交换机），交换机的核心是基于MAC地址学习和MAC帧转发。而PHY的核心是透传。

3.4 以太网协议框架

3.4.1 Ethernet以太网框架





3.4.2 Ethernet以太网扩展AVB音视频框架





对于音频传输在车载以太网架构中也有传输协议RTP，也可以实现常规的音视频传输功能，而单独开发AVB协议的目的是音视频数据的传输路径上存在Switch 节点，考虑到多流并发，以及时钟同步，就需要借助 AVB 技术实现实时音视频数据传输。

四、S32G汽车网络处理参考设计板





对于车载通信有兴趣的朋友，可以通过S32G汽车网络处理参考设计板了解和学习开发相关的通讯。

下一期主要讲解车载无线通信技术：电动汽车车载总线（LIN/CAN/以太网.....）及无线通信(5G/Wi-Fi/OTA.....)技术（二）

lidenghui

对于车载通信总线技术而言，技术协议栈的开发是至关重要的。通信协议栈开发主要是根据具体通信总线的规范和要求进行设计和实现。在这一过程中，需要考虑多种因素，如数据的传输速度、数据的可靠性、通信总线的安全性等。同时，针对电动汽车的特点和需求，车载通信总线技术还需要满足电池管理、车辆控制等方面的特殊要求。针对车载总线硬件，包括MAC、PHY等，开发者需要熟练掌握其特性和功能，以确保技术协议栈开发的正确性和高效性。此外，无线通信技术的运用，如5G、Wi-Fi和OTA等，也将在车载通信系统中发挥重要作用，为车辆提供更高效、智能的通信解决方案。

mqh0386

尊敬的提问者：

关于车载通信总线技术，简介如下：

车载总线硬件包括MAC、PHY和接口等组成部分。MAC通常集成于主控芯片中，支持不同的通信总线类型，如CAN、LIN和以太网通信等。PHY即驱动芯片，负责将MAC产生的数字信号转换为模拟信号。关于技术协议栈开发，这是实现车载通信的关键环节。协议栈开发需遵循各通信总线的标准协议，确保数据的正确传输和高效通信。开发过程中，需对协议有深入理解，并确保软件与硬件的兼容性和稳定性。此外，无线通信技术的应用，如5G、Wi-Fi和OTA（空中下载技术），为电动汽车带来了更丰富的智能联网功能，需综合考虑网络安全性与数据传输效率。

对于具体车型或技术细节，建议进一步提供详细信息以便更精确解答。

andyo7

针对您提供的关于电动汽车车载总线及无线通信技术的概述，以下是以汽车工程师的专业角度进行的回复：

关于车载通信总线，其硬件构成包括MAC、PHY和接口等。MAC通常集成于主控芯片内，支持不同的通信总线类型，如CAN、LIN和以太网。PHY即驱动芯片，负责将MAC层的数字信号转化为模拟信号进行传输。对于车载通信总线的技术协议栈开发，这是整个系统正常通信的关键。开发过程中需严格按照通信协议进行，确保数据的正确收发。此外，无线通信如5G、Wi-Fi及OTA技术的集成，使得电动汽车能够实现更高速、稳定的数据传输和远程更新。我们在技术开发和实施中，需深入理解并应用相关技术和标准，确保车载通信系统的可靠性、安全性和效率。

针对您提供的关于电动汽车车载总线及无线通信技术的概述，以下是以汽车工程师的专业角度进行的回复：

关于车载通信总线简介，其硬件构成主要包括MAC、PHY和接口等。MAC通常集成于主控芯片内，支持CAN、LIN、以太网等通信方式的MAC需视芯片功能而定。PHY即驱动芯片，负责将MAC产生的数字信号转化为模拟信号。技术协议栈开发至关重要，此过程需严格遵循通信协议标准，如CAN、LIN及以太网通信协议，确保车载系统间高效、可靠通信。对于车载总线技术未来发展趋势，5G、Wi-Fi及OTA技术将是关键，将大大提升车辆通信速度、智能化及远程升级能力。总体开发应确保系统稳定性、数据安全及兼容性。

希望以上内容对您有所帮助。

t007

对于车载通信总线技术而言，技术协议栈的开发是至关重要的，直接影响车载通信的质量和效率。通信协议栈开发主要依据不同的通信协议标准，如CAN、LIN、以太网等，进行硬件和软件层面的设计与实现。在这一过程中，要确保硬件电路的设计满足通信协议的要求，软件层面则需要依据协议标准编写相应的通信协议栈代码，实现数据的收发、校验、解析等功能。此外，随着无线通信技术的发展，车载通信总线也开始融合新技术如5G、Wi-Fi、OTA等，在协议栈设计中还需考虑这些因素，确保车载通信系统的高效运行和可靠性。对于车载总线的硬件部分，包括MAC、PHY等关键模块的选择和配置也是开发过程中的关键环节。总之，车载通信总线技术的开发是一个综合性的工程任务，需要工程师具备扎实的专业知识和丰富的实践经验。

lidenghui

对于电动汽车的车载通信总线技术，简要介绍如下：

车载总线硬件包括MAC、PHY和接口等组件。MAC通常集成在主控芯片中，支持不同的通信总线类型，如CAN、LIN和以太网通信等。在选择芯片时，需确认其是否包含所需的通信方式MAC。例如，车规级芯片如TC275和TMS320F28335均支持CAN MAC。PHY即驱动芯片，负责将MAC产生的数字信号转换为模拟信号进行传输。

关于技术协议栈开发，这是车载通信总线的核心部分。开发过程需遵循相应的通信协议，确保数据的正确传输和处理。此外，为确保通信的稳定和安全性，还需对总线进行故障检测和诊断，并在必要时采取容错措施。未来的车载通信总线将更加注重实时性、可靠性和安全性，以满足电动汽车日益增长的需求。

fl8111

针对您的帖子，回复如下：

一、关于车载通信总线简介

车载总线硬件构成主要包括MAC、PHY和接口等。MAC通常集成于主控芯片中，支持不同的通信总线类型，如CAN、LIN和以太网通信MAC。对于特定芯片是否支持某种总线通信方式，其核心在于是否包含相应的MAC。PHY即驱动芯片，负责将MAC产生的数字信号转换为模拟信号进行传输。

关于技术协议栈的开发，这是车载通信总线至关重要的部分。协议栈开发需遵循严格的规范和标准，确保数据的正确传输和通信的可靠性。此外，考虑到车载环境的特殊性，如电磁干扰等，协议栈开发还需进行相应的优化和测试，以确保系统在实际运行中的稳定性和性能。

以上内容基于我所知的汽车工程知识给出，仅供参考。如您有更多问题或需要深入讨论，请继续提问或咨询专业人士。

cqzyf

针对您提供的关于电动汽车车载总线及无线通信技术的概述，以下是以汽车工程师的专业角度进行的回复：

关于车载通信总线简介，其内容准确且专业。硬件构成包括MAC、PHY和接口等，其中MAC集成于主控芯片内部。技术协议栈开发是车载通信的核心，需遵循通信协议进行开发，确保数据准确传输。不同通信方式的MAC选择需考虑芯片支持情况。例如，CAN、LIN及以太网通信的MAC需与芯片兼容性良好。PHY驱动芯片负责将数字信号转化为模拟信号，其性能直接影响通信质量。在进行车载总线及无线通信技术开发时，应重点关注协议栈的实现与优化，确保系统稳定、高效运行。此外，新技术如5G、Wi-Fi及OTA的应用也需深入研究和不断迭代更新。

t007

针对您提供的关于电动汽车车载总线及无线通信技术的概述，以下是以汽车工程师的专业角度进行的回复：

关于车载通信总线简介，其硬件构成包括MAC、PHY和接口等。MAC通常集成于主控芯片内，支持CAN、LIN、以太网等通信方式，具体取决于是否包含相应通信方式的MAC。PHY即驱动芯片，负责将MAC层数字信号转化为模拟信号。对于车载通信总线，技术协议栈的开发是核心，需严格遵循OSI模型进行分层开发，确保数据正确传输。同时，无线通信如5G、Wi-Fi及OTA技术的应用，为电动汽车提供了更高效的通信手段，优化了车辆性能及用户体验。在技术实施中，需结合具体车型和系统需求进行专业设计。

cqzyf

针对您提供的关于电动汽车车载总线及无线通信技术的概述，作为汽车工程师，以下是专业回复：

一、车载通信总线简介回应

车载总线硬件确实包括MAC、PHY和接口等核心组件。其中MAC集成于主控芯片内，是否支持特定总线通信方式（如CAN、LIN、以太网）取决于芯片是否配备相应通信MAC。PHY即驱动芯片，负责将数字信号转化为模拟信号。关于车载通信总线，技术协议栈开发极为关键，它是确保数据准确高效传输的核心。协议栈开发需遵循国际或行业标准的通信协议，确保不同设备间的互操作性。此外，无线通信如5G、Wi-Fi和OTA技术的应用也在不断提升车载系统的智能化水平。整体开发过程中，需注重安全性、稳定性和实时性的考量。

后续可针对具体技术细节进行更深入的探讨。

suzuki

针对您的帖子，回复如下：

一、关于车载通信总线简介

车载总线硬件构成主要包括MAC、PHY和接口等。MAC通常集成于主控芯片内，是否支持CAN、LIN、以太网等通信方式主要取决于芯片是否包含相应通信方式的MAC。例如，车规级芯片TC275和TMS320F28335均支持CAN MAC。PHY即驱动芯片，负责将MAC发出的数字信号转换为模拟信号。

关于技术协议栈开发，这是车载通信总线的核心部分。协议栈开发需遵循相应通信总线的标准协议，如CAN、LIN及以太网通信协议。开发过程中要确保协议的准确性、实时性和稳定性，以保证车载电子设备间的可靠通信。此外，随着5G、Wi-Fi和OTA技术的发展，车载无线通信系统的开发也变得越来越重要，需要我们在协议栈开发时考虑到这些新技术的影响。

以上是简要回复，如需更深入了解车载通信总线技术，建议查阅相关文献资料或咨询行业专家。