汽車微機(jī)網(wǎng)絡(luò)LAN1汽車微機(jī)網(wǎng)絡(luò)LAN的發(fā)展情況1994年以前車內(nèi)微機(jī)網(wǎng)絡(luò)大多以LANINVEHICLELOCALAREANETWORK縮寫的3種結(jié)構(gòu)點(diǎn)到點(diǎn)式、集中式、分布式出現(xiàn)。分布式應(yīng)用得比較廣泛，但應(yīng)用點(diǎn)到點(diǎn)和集中式網(wǎng)絡(luò)的車型為數(shù)不少。1984年以前，嚴(yán)格地說只是LAN發(fā)展的萌芽期，別說分布式網(wǎng)絡(luò)，就是集中式網(wǎng)絡(luò)甚至點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸方式在兩個(gè)點(diǎn)之間無中間轉(zhuǎn)接站或中間計(jì)算機(jī)的直接數(shù)據(jù)傳輸，都還未正式推廣應(yīng)用，僅有的只是1982年型的日產(chǎn)公爵和1983年型的豐田世紀(jì)汽車的車門光學(xué)遙控系統(tǒng)以及1983年型的日產(chǎn)豹汽車的光學(xué)轉(zhuǎn)向開關(guān)等，成為這一階段的正式產(chǎn)品。19851989年是LAN發(fā)展的第二階段，在此期間，各大汽車公司的點(diǎn)到點(diǎn)和集中式網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。此間較超前的是克萊斯勒公司的紐約客車型，直接采用CCD通信協(xié)議和分布式網(wǎng)絡(luò)。L990年以來，汽車局域網(wǎng)進(jìn)入了較高級(jí)的第三階段，除了1991年型的豐田馬克汽車的車門控制仍采用點(diǎn)到點(diǎn)的光控多路傳輸外，絕大多數(shù)車型都由集中式網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向分布式網(wǎng)絡(luò)。2常見車型采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)種類為了敘述方便，對(duì)于無網(wǎng)絡(luò)軟件通信協(xié)議的兩點(diǎn)間的通信的網(wǎng)絡(luò)雛形，也暫稱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而真正的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)從1988年克萊斯勒公司的紐約客車型采用的CCD通信協(xié)議算起。1L983年型的日產(chǎn)豹汽車的網(wǎng)絡(luò)主要是轉(zhuǎn)向開關(guān)的點(diǎn)到點(diǎn)光控型式。21983年型的豐田世紀(jì)汽車的網(wǎng)絡(luò)主要是車門的集中式光控型式。31985年型通用凱迪拉克部生產(chǎn)的部分汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是車身電子控制模塊之間點(diǎn)到點(diǎn)電控型式。41985年型的通用別克海濱汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是陰極射線管顯示器的集中式電控型式。51986年型通用凱迪拉克部生產(chǎn)的阿蘭特汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是多路復(fù)用燈光系統(tǒng)的集中式電控型式。61986年型的豐田滑翔機(jī)汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是多視頻的點(diǎn)到點(diǎn)電控型式。7L986年型的三菱快樂汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是遙控系統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)光控型式。81987年型的豐田皇冠汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是只讀光盤CDROM點(diǎn)到點(diǎn)光控型式，還有多視頻的集中式電控型式。91987年型的日產(chǎn)公爵汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是車門開閉系統(tǒng)的集中式電控型式。101988年型的克萊斯勒紐約客汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是CCD采用CDP68HC68S1通信芯片版本和MC68HC11作為CPU通信協(xié)議的分布式電控。H199L年型的豐田馬克汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是車門多路復(fù)用系統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)光控型式。121991年型的奔馳600SEL汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是CAN采用AN82526Q8841通信芯片版本和INTEL8051或H8/532作為CPU通信協(xié)議為分布式電控。131992年型的克萊斯勒LH汽車的網(wǎng)絡(luò)，也是與紐約客相同的CCD通信協(xié)議的分布式電控。141992年型的豐田皇冠汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是IFOUR通信協(xié)議的分布式電控。151993年型的日產(chǎn)無限汽車的網(wǎng)絡(luò)，主要是IVMS通信協(xié)議的集中式電控。3豐田汽車開發(fā)和應(yīng)用汽車網(wǎng)絡(luò)LAN的意義4近年來，全世界對(duì)加強(qiáng)汽車電子控制技術(shù)的要求日漸增長(zhǎng)，但是，在電子控制裝置ECU增加的同時(shí)，電器配線和信號(hào)配線也愈來愈多，許多汽車的線束質(zhì)量和線束直徑已分別達(dá)到甚至超過40KG和60MM。由于導(dǎo)線太多，嚴(yán)重地干擾了汽車零部件的設(shè)計(jì)、布局和制造，另外，對(duì)汽車的維修也帶來許多不便，反過來制約了電子控制技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用。因此，在汽車上迫切需要開發(fā)和應(yīng)用LAN，使幾個(gè)ECU中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，以此促成對(duì)汽車性能的精確、高速控制和減少配線。針對(duì)改善汽車運(yùn)行、安全和經(jīng)濟(jì)性能，最有前途的就是對(duì)電子燃油噴射、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)等的綜合控制，因?yàn)檫@些系統(tǒng)到目前為止大多是相互獨(dú)立的。實(shí)現(xiàn)了綜合控制各個(gè)ECU，使之能相互交換各種數(shù)據(jù)，是LAN的關(guān)鍵技術(shù)。汽車內(nèi)的LAN是在多路復(fù)用通信的基礎(chǔ)上建立的。為了實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用通信，又需要開發(fā)專用的集成電路，這是近年來半導(dǎo)體廠商必須承擔(dān)的艱巨任務(wù)。汽車多路復(fù)用系統(tǒng)，包括連接到通信集成電路總線上的多個(gè)ECU的接口，屬于微機(jī)在汽車上應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。4豐田汽車上開發(fā)的兩種供多路復(fù)用通信需要的集成電路一種是通信控制IC，另一種是總線驅(qū)動(dòng)器/接收器IC。兩種IC都是根據(jù)SAEJ1850標(biāo)準(zhǔn)的PWM編碼格式作為基礎(chǔ)的通信協(xié)議。通信控制IC的設(shè)計(jì)有與眾不同的特性，如有較高的故障自動(dòng)防護(hù)操作和能減少施加在ECUCPU上的額外通信量的特性。該IC用CMOS技術(shù)制造，芯片尺寸55MM55MM，芯片上約有14000個(gè)晶體管?？偩€驅(qū)動(dòng)器/接收器IC也有兩個(gè)特點(diǎn)，一是在數(shù)據(jù)傳輸周期中，能讓進(jìn)入總線扭絞線對(duì)其中一對(duì)線芯的電流，與總線中另一對(duì)線芯的返回電流精確匹配。這種電流輸出和返回的精確匹配技術(shù)，能抵御電磁干擾，對(duì)車內(nèi)的無線電接收極為有利另一個(gè)特點(diǎn)是數(shù)據(jù)接收周期中，當(dāng)總線扭絞對(duì)線中的任一對(duì)線芯出現(xiàn)故障時(shí)，具有改變數(shù)據(jù)接收閥值電壓電平的能力。該IC采用雙極技術(shù)制造，在30MM57MM的芯片上約有700個(gè)元件。5豐田公司選用SAEJ1850標(biāo)準(zhǔn)的脈寬調(diào)制PWM編碼作為兩種集成電路通信協(xié)議的基礎(chǔ)的原因從電子控制的角度出發(fā)，通信速率愈高，汽車的控制性能愈佳。也就是說，大家都希望大量的數(shù)據(jù)能在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)傳送和交換，而讓數(shù)據(jù)通信延遲保持在最低級(jí)別。但此產(chǎn)生了一個(gè)不良的情況，即較高的通信速率，在高頻區(qū)不可避免地伴隨著增大輻射噪聲的能級(jí)，因此，在車內(nèi)引起無線電接收噪聲。當(dāng)然，采用同軸電纜或光纖等可對(duì)輻射噪聲能級(jí)有所限制，但目前這些技術(shù)的成本和可靠性等問題還尚待解決。所以，從實(shí)用角度出發(fā)，選擇J1850PWM作為通信控制IC和驅(qū)動(dòng)器/接收器IC通信協(xié)議的基礎(chǔ)。J1850是SAE目前推薦作B級(jí)通信的標(biāo)準(zhǔn)，即為專供汽車LAN運(yùn)行在中等通信速率的標(biāo)準(zhǔn)，也可用作汽車故障診斷的接口協(xié)議基礎(chǔ)。6豐田汽車按SAEJ1850標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的兩種集成電路的相關(guān)規(guī)范按J1850標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的兩種集成電路的相關(guān)部分規(guī)范如下1主要特征。位速率4167KBPS，位編碼PWM，總線訪問/存取具有非破壞性位仲裁的、有碰撞檢測(cè)功能的載波感知多路存取CSMA/CD，傳輸媒體雙線。2幀格式。圖1為J1850PWM的幀格式，數(shù)據(jù)組按字節(jié)單位，先安置最高有效位，至12字節(jié)包括CRC和IFR并允許調(diào)節(jié)。3位和符號(hào)格式。圖2表示J1850PWM的位指數(shù)據(jù)“1”或“0”和符號(hào)格式。位和符號(hào)被限定在24S的間隔幀或它的整數(shù)倍幀內(nèi)，對(duì)于各幀的允許誤差為士2。圖1SAEJ1850PWM幀格式圖2SAEJ1850PWM的位和符號(hào)定義4傳輸起動(dòng)條件。當(dāng)總線空閑或被檢測(cè)到的前導(dǎo)脈沖邊緣處于幀間間隔IFS時(shí)，允許傳輸起動(dòng)。5非破壞性位仲裁。J1850PWM采用非破壞性位仲裁。仲栽的操作原理和效果如下，位仲裁的典型電路如圖3所示。在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，如果所給定的至驅(qū)動(dòng)器的全部輸入信號(hào)TXN圖中的TX1、TX2為低電平，那么，連接到總線和總線一的全部驅(qū)動(dòng)晶體管都截止。由于下拉電阻與總線相通，因此總線的電壓也處于低電平另一方面，由于上拉/負(fù)載電阻與總線一相連通，故總線一的電壓處于高電平。這樣，各個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)上的接收器輸出將為低電平。圖3實(shí)現(xiàn)非破壞性位仲裁的電路例子如果在最末節(jié)點(diǎn)上給于驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)TXN為高電平，那么兩個(gè)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)晶體管導(dǎo)通，總線的電壓將處于高電平，總線一處于低電平。這樣，各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的接收器輸出高電平。這是一種具有優(yōu)先賦予高電平的線“或”邏輯電路形式。圖4表示接收器輸出信號(hào)波形。節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2能同時(shí)起動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，與在總線上的T1850PWM相符。對(duì)于T1850PWM的圖示情況，當(dāng)位“1”與位“0”相互碰撞時(shí)，位“0”總是占優(yōu)勢(shì)處于支配地位。對(duì)于該協(xié)議，要求所有的節(jié)點(diǎn)都具有碰撞檢測(cè)能力，即使在傳輸過程或瞬態(tài)停止傳輸過程中都能一直監(jiān)測(cè)著總線的狀態(tài)。如果從某節(jié)點(diǎn)輸出的波形發(fā)生畸變，節(jié)點(diǎn)自身能進(jìn)行發(fā)送檢測(cè)。具有碰撞檢測(cè)能力的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行起動(dòng)傳輸，其中總有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能在幀末被破壞的情況下完成傳輸。圖4在J1850PWM總線上的位仲裁因此，通過首選的幾位作為優(yōu)先位，對(duì)于各個(gè)獨(dú)立幀有可能賦予理想的優(yōu)先次序，這樣，就能確保進(jìn)位最優(yōu)先的幀，在最小的等待時(shí)間間隔內(nèi)，甚至是總線最繁忙的情況下獲得傳輸權(quán)。能在限定的時(shí)間間隔內(nèi)傳遞緊急信息的要求是相當(dāng)重要的，有了該項(xiàng)技術(shù)規(guī)范，采用LAN設(shè)計(jì)出的電子控制系統(tǒng)一定是理想的。7通信控制IC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通信控制IC位于主CPU與驅(qū)動(dòng)器/接收器IC之間，主要功用是將“0”和“1”數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為與通信協(xié)議相符的格式，或反過來將PWM波轉(zhuǎn)換為“0”和“1”數(shù)據(jù)流。通信控制TC芯片尺寸為54MM55MM，含13500個(gè)晶體管，采用雙層鋁2MCOMS工藝制造。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下L發(fā)送端與接收端的脈沖寬度有差別。判別PWM位和符號(hào)可參考脈沖寬度，但發(fā)送端信號(hào)發(fā)送的脈沖寬度與接收端的脈沖寬度總會(huì)有一點(diǎn)差別。由于要實(shí)現(xiàn)非破壞性位仲裁，因此，以下兩點(diǎn)可能是造成發(fā)送與接收端脈沖寬度差異的主要原因。脈沖上升和下降的時(shí)間不相等。非破壞性位仲裁受驅(qū)動(dòng)器賦予的高電平和下拉電阻給予的低電平之間完全不同的驅(qū)動(dòng)力的影響。脈沖上升時(shí)間取決于總線上的寄生電容量和驅(qū)動(dòng)器上的驅(qū)動(dòng)力而脈沖下降時(shí)間取決于總線上的寄生電容量和下拉電阻的上的位仲裁驅(qū)動(dòng)力。由于脈沖上升和下降時(shí)間的差值較大，因此，脈沖寬度出現(xiàn)了差別。在傳輸位同步電路中，由于延遲造成脈寬擴(kuò)展。對(duì)于非破壞性位仲裁，在任一或全部正常傳輸節(jié)點(diǎn)上的位傳輸起動(dòng)時(shí)間，在信號(hào)碰撞過程中必須相互重合。這就要求每個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)都具有持續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)總線、檢測(cè)前導(dǎo)邊緣，以及即便在數(shù)據(jù)傳輸過程中能立即發(fā)送下一位的能力。不過，在傳輸位同步的電路中，從首次檢測(cè)任一前導(dǎo)邊緣接著傳送下一位的信號(hào)處理通路，若存在著任何延遲，那么脈沖寬度會(huì)相應(yīng)變寬。脈沖寬度差別的程度主要取決于LAN的電路布局、總線長(zhǎng)度和節(jié)點(diǎn)數(shù)量。由于總線長(zhǎng)度和節(jié)點(diǎn)數(shù)隨汽車車型而異，僅靠發(fā)送和接收系統(tǒng)對(duì)脈寬變動(dòng)允許量作為鑒別系統(tǒng)工作可靠性是不充分的。若所用的參數(shù)是按照J(rèn)1850PWM的規(guī)定，那么，在各種不利條件都同時(shí)存在的情況下，要保障非破壞性位仲裁是很困難的。根據(jù)以上存在的問題，豐田公司精心研制了具有較高可靠性的發(fā)送和接收系統(tǒng)，其傳輸波形的脈沖寬度作了選擇圖5,與前面圖2相比較，位“1”和“0”的波形有所變化。圖5經(jīng)選擇的位和起始幀SOF波形另外，接收過程中的抽樣點(diǎn)也重新作了選擇圖6中的“”符號(hào)處，經(jīng)測(cè)定，這些抽樣點(diǎn)可能是引導(dǎo)每個(gè)位和符號(hào)的錯(cuò)誤識(shí)別成為最少的一組。圖6重新選擇的位和符號(hào)抽樣點(diǎn)采用該發(fā)送和接收系統(tǒng)的時(shí)鐘誤差容限20，就是通信IC時(shí)鐘誤差的最大允差，在此允差范圍內(nèi)，如果由驅(qū)動(dòng)器/接收器IC和總線組成的信號(hào)通路無延遲，則通信正常。延遲容限65S就是在信號(hào)通路中允許的最大延遲級(jí)，如果通信IC時(shí)鐘無誤差，則信號(hào)通路中有效地建立通信。2配置有故障自檢測(cè)功能等的多種內(nèi)部控制塊。通信控制IC內(nèi)部塊的配置如圖7所示。各塊的功用及特點(diǎn)如下圖7通信控制IC框圖局域網(wǎng)LAN控制塊。LAN控制塊可分為傳輸控制、傳輸線故障檢測(cè)、幀內(nèi)響應(yīng)IFR控制、接收控制、差錯(cuò)檢測(cè)和幀選擇子塊。傳輸控制塊轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為PWM波形以及對(duì)數(shù)據(jù)添加符號(hào)。傳輸線故障檢測(cè)器檢測(cè)通信IC是否有信號(hào)送出，該功能對(duì)檢測(cè)通信IC在信號(hào)接收接柱上發(fā)生的開路故障很有幫助。幀內(nèi)響應(yīng)IFR控制塊檢測(cè)傳送數(shù)據(jù)過程中從接收節(jié)點(diǎn)收到的幀內(nèi)響應(yīng)碼，在接收數(shù)據(jù)過程中IFR控制塊生成IFR碼，在發(fā)讀村程中加果沒有從接收節(jié)點(diǎn)獲得正確的IFR碼，通信控制IC將自動(dòng)地重發(fā)幀多達(dá)3次。接收控制塊在接收數(shù)據(jù)中鑒別符號(hào)和位數(shù)，同時(shí)將它們轉(zhuǎn)換為位流“0”和“1”。這些操作是由前述過的發(fā)送和接收系統(tǒng)完成的。對(duì)所傳輸信號(hào)的脈沖寬度和抽樣點(diǎn)，可以通過改變IC人工掩膜的鋁層達(dá)到預(yù)期的變換，于是就能精確地與原T1850PWM相適配。接收控制塊有機(jī)內(nèi)數(shù)字濾波器以供衰減噪聲之用。由于采用了濾波器，在邊緣檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生了內(nèi)延遲。為確保傳輸位同步，在前述的傳輸控制塊內(nèi)已提供了一種能補(bǔ)償這種延遲的邏輯能力。差錯(cuò)檢測(cè)器具有檢測(cè)CRC和幀長(zhǎng)度錯(cuò)誤的能力。幀選擇器塊具有檢測(cè)所接收到的幀是否按要求通過主CPU的能力。該功能使主CPU避免了接收不需要的信息，減少了進(jìn)入到CPU上的載荷。串行輸入控制塊。這是一個(gè)輸入接口，用來發(fā)送從主CPU來的信號(hào)。它含有串行輸入口和與主CPU組成的信號(hào)交換控制回路，另外還有通向LAN控制塊按傳輸要求的信號(hào)生成回路。傳輸數(shù)據(jù)緩沖器。這是存儲(chǔ)緩沖器，有存儲(chǔ)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的能力。接收數(shù)據(jù)緩沖器1和2。它也屬于存儲(chǔ)緩沖器，分別有存儲(chǔ)將要被接收的數(shù)據(jù)幀的能力。如果經(jīng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)和經(jīng)鑒定傳輸?shù)街鰿PU的數(shù)據(jù)無錯(cuò)誤，那么，從LAN控制塊接收到的數(shù)據(jù)首先存儲(chǔ)在接收數(shù)據(jù)緩沖器1中，然后再轉(zhuǎn)送入2中。串行輸出控制塊。這是將所接收的數(shù)據(jù)傳送至主CPU的輸出接口，它包括串行輸出口和與主CPU組成的信號(hào)交換控制回路。8驅(qū)動(dòng)器/接收器IC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)驅(qū)動(dòng)器/接收器IC以一個(gè)直接接口的結(jié)構(gòu)與通信總線互連。其芯片尺寸為3MM57MM，有550個(gè)元器件含晶體管、電阻、電容，采用雙極處理工藝。以下分為驅(qū)動(dòng)器和接收器兩部分?jǐn)⑹?。L驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)總線與抑制無線電噪聲技術(shù)密切相關(guān)，大家都希望盡可能將無線電噪聲級(jí)減至最低。467KBPS的通信速率，是按SAE分級(jí)的特定中等速率。但是，無線電接收裝置的高頻元件及所接收的調(diào)幅或調(diào)頻波的噪聲特性，會(huì)對(duì)汽車其他電子設(shè)備產(chǎn)生不利的影響，換句話說，在通信過程中，無線電噪聲的出現(xiàn)率將成為采用LAN的最大障礙。因此，抑制無線電燥聲是當(dāng)務(wù)之急。對(duì)于驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，可以說主要是選擇抑制噪聲的電路結(jié)構(gòu)和方法。下面介紹兩種抑制無線電噪聲的方法。圖8是傳統(tǒng)的電壓驅(qū)動(dòng)法。該方法的特征是當(dāng)總線上的電壓逐漸增高至止住持平，總線上的電流方向就突然改變，以此來限制電磁干擾輻射。不過，此方法對(duì)采用CSMA/CD的LAN來說，是有缺陷的。因?yàn)椴捎镁哂信鲎矙z測(cè)功能的載波感知多路存取的局域網(wǎng)，允許有一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。多節(jié)點(diǎn)電路的典型例子如圖9所示。從理論上說，節(jié)點(diǎn)1開始傳輸稍后一點(diǎn)時(shí)隙，節(jié)點(diǎn)2才開始圖8電壓驅(qū)動(dòng)法圖9采用電壓驅(qū)動(dòng)法的LAN傳輸，假設(shè)總線驅(qū)動(dòng)器賦予節(jié)點(diǎn)1和2的特性值相同，那么，驅(qū)動(dòng)器分配給節(jié)點(diǎn)2的驅(qū)動(dòng)力達(dá)最大級(jí)時(shí)，等量電流才分別流入節(jié)點(diǎn)1和2，此時(shí)流入節(jié)點(diǎn)1的電流仍占1/2。當(dāng)節(jié)點(diǎn)2上的驅(qū)動(dòng)力達(dá)最大級(jí)時(shí)，位于節(jié)點(diǎn)1和2之間的電流發(fā)生了突降，一旦節(jié)點(diǎn)2上的驅(qū)動(dòng)力稍微超過了節(jié)點(diǎn)1，那么，相應(yīng)P點(diǎn)的電流突降還更陡，這對(duì)CSMA/CD的LAN是不利的。因此，采用傳統(tǒng)的電壓驅(qū)動(dòng)法抑制無線電噪聲不是妥當(dāng)?shù)霓k法。圖10是一種電流驅(qū)動(dòng)電路。從通信控制IC發(fā)送出的脈沖信號(hào)，經(jīng)過梯形脈沖生成電路進(jìn)行“波形韌化”，再通過電壓電流轉(zhuǎn)換器，將電壓轉(zhuǎn)換為電流傳送。該電路能保證進(jìn)入總線的電流能與總線返回的電流精確地匹配，原因是該方法直接控制的是電流量，而不是控制總線上的電壓，因此將其稱為“電流驅(qū)動(dòng)”。電流驅(qū)動(dòng)方法能保證總線上的電流不再發(fā)生突降，即使總線上的電流總量隨現(xiàn)行傳送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加而堪大，甚至發(fā)生碰撞，電流變化過程也只會(huì)經(jīng)電壓籍位器輸出按此，圖10中的電壓箝位器，具有將總線電壓限制到某一固定電平的能力。電流驅(qū)動(dòng)方法的操作與總線電壓無直接關(guān)系，也就是說，并不直接控制總線電壓，只是不讓高電壓出現(xiàn)，因此，電壓籍位器對(duì)抑制無線電噪聲是可取的。圖10電流驅(qū)動(dòng)控制框圖2接收器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。接收器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要指其電路具有故障容錯(cuò)功能。圖11是接收電路的接收控制框圖。接收器的故障容錯(cuò)功能是指在絞線對(duì)中的某根線開路或短路時(shí)，通信仍能繼續(xù)進(jìn)行的能力，這樣就增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的工作可靠性。圖11接收器控制框圖電路的工作情況如下通過交流耦合電容1和2，將通信總線上的電壓轉(zhuǎn)換傳送至A和B點(diǎn)。在C點(diǎn)由減法電路產(chǎn)生一個(gè)等于A和B點(diǎn)間電壓差的輸出。峰值和底值保持電路在D和E點(diǎn)分別儲(chǔ)存峰值和底值電壓作為模擬信號(hào)。在F點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)等于峰值和底值電壓電平均值的電壓。C點(diǎn)的電壓A點(diǎn)和B點(diǎn)間的電壓差送給比較器，F(xiàn)點(diǎn)的電壓也饋人比較器，再由比較器輸送至通信控制IC。該電路具有恒定地調(diào)節(jié)閥電壓于最佳電平以適應(yīng)通信總線電壓電平變化的功能。當(dāng)通信總線處于正常狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)圖11的各點(diǎn)的電壓轉(zhuǎn)換如圖12A所示。當(dāng)通信總線對(duì)地短路，各點(diǎn)的電壓轉(zhuǎn)換改變?yōu)閳D12B所示。也就是說，如果發(fā)生了對(duì)地短路，電壓跨越總線上某一雙絞線的振幅變小，雖然噪聲容限也跟著減少，但繼續(xù)通信的功能還存在。從圖12B中可看出，盡管總線對(duì)地短路，其輸出波形與圖、仍完全相同。所以說，這種故障容錯(cuò)功能體現(xiàn)了接收塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。圖12接收控制塊波形9通信控制與驅(qū)動(dòng)器/接收器IC的使用情況豐田公司在汽車上配置了由5個(gè)ECU組成的LAN系統(tǒng)，在LAN系統(tǒng)中采用了前述的通信和驅(qū)動(dòng)器/接收器IC，并用一根帶屏蔽的雙絞線電纜作為通信總線，通信總線在車內(nèi)布成環(huán)形圖13，將5個(gè)ECU當(dāng)作節(jié)點(diǎn)與其相連接。這些ECU分別控制汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架等。控制中必需的數(shù)據(jù)有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、汽車車速等，這些數(shù)據(jù)都經(jīng)由環(huán)形總線進(jìn)行傳輸。兩種IC及車內(nèi)LAN通信的效果如下1對(duì)無線電噪聲的抑制能力。經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)表明，新型驅(qū)動(dòng)器/接收器IC裝用在車上較傳統(tǒng)的開式集電極電路裝用在車上的噪聲有明顯的抑制，完全能滿足噪聲上限規(guī)范的要求。圖13汽車網(wǎng)絡(luò)圖2對(duì)電磁干擾的承受能力。LAN系統(tǒng)裝用在汽車內(nèi)能承受電磁干擾的抗干擾級(jí)。所測(cè)值顯示了充足的承受能力，也就是說，被測(cè)值都能滿足所有頻帶對(duì)應(yīng)的限值要求。3對(duì)電氣噪聲的抵抗能力。測(cè)試評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)喇叭、空調(diào)、刮水器、大小燈、行李廂開啟器等14種電氣負(fù)載各驅(qū)動(dòng)50次，伴隨著開關(guān)負(fù)荷產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行。測(cè)試表明它能確保檢測(cè)少于或等于8位現(xiàn)今的通信協(xié)議采用8位CRC的突發(fā)差錯(cuò)，因此，即使在有電氣噪聲存在的情況下，數(shù)據(jù)也不會(huì)被錯(cuò)判。在通信過程中，如果生成的電氣噪聲破壞了通信幀，那么，通信控制IC的重發(fā)能力會(huì)使總線盡快地恢復(fù)穩(wěn)定工況并重發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)然，重發(fā)也需要時(shí)間，但最多延遲一個(gè)幀的時(shí)間間隔。大多數(shù)人認(rèn)為重電氣負(fù)載，如喇叭和