3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)目標(biāo)】學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)（1）了解MOST系統(tǒng)組成；（2）了解MOST系統(tǒng)的速率特性；（3）了解MOST總線環(huán)形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

重點(diǎn)和難點(diǎn)：

MOST系統(tǒng)環(huán)形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)2.技能目標(biāo)（1）能夠準(zhǔn)確理解MOST拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；（2）正確拆畫(huà)MOST總線電路圖。3.思政目標(biāo)（1）使學(xué)生意識(shí)到抓住事物主要矛盾的重要性。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)導(dǎo)入】故障現(xiàn)象：一輛2009年生產(chǎn)的奧迪A6L轎車，行駛里程12.8萬(wàn)公里，車主反映該車的CD音響不能工作。原因分析：經(jīng)檢查，CD設(shè)備確實(shí)不工作，但也伴隨電話機(jī)、導(dǎo)航屏播放視頻、車載TV等多個(gè)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。初步分析是通訊故障所致，該車采用的是MOST總線系統(tǒng)，需要對(duì)MOST系統(tǒng)進(jìn)行完整診斷和排故。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】一、總線系統(tǒng)組成（一）MOST控制單元

在光學(xué)總線中，每一個(gè)總線用戶（收音機(jī)、CD機(jī)、視頻導(dǎo)航器等）都有一個(gè)光學(xué)傳輸控制單元，用于實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)制、解調(diào)和控制。光學(xué)傳輸控制單元如圖2-1所示。光學(xué)傳輸控制單元由內(nèi)部供電裝置、收發(fā)單元-光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）、MOST-收發(fā)機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)微控制器（CPU）、專用部件等組成。圖2-1

MOST傳輸控制單元3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】（1）光導(dǎo)插頭用于實(shí)現(xiàn)光纖與光學(xué)傳輸控制單元之間的連接。光信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)插頭進(jìn)入光學(xué)傳輸控制單元或?qū)⒈究刂茊卧a(chǎn)生的光信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)插頭、光纖傳往下一個(gè)光學(xué)傳輸控制單元（總線用戶）。（2）電氣插頭用于系統(tǒng)供電、系統(tǒng)故障自診斷以及輸入/輸出信號(hào)的傳輸。（3）內(nèi)部供電裝置把電氣插頭送入的電能分送到各個(gè)部件，這樣就可以有選擇地單獨(dú)關(guān)閉控制單元內(nèi)某一部件，從而降低了靜態(tài)電流。（4）收發(fā)單元-光導(dǎo)發(fā)射器由一個(gè)光電二極管和一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，到達(dá)的光信號(hào)由光電二極管轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)（實(shí)現(xiàn)由光到電的轉(zhuǎn)變）后傳至光波收發(fā)器。發(fā)光二極管的作用是把來(lái)自光波收發(fā)器的電壓信號(hào)再轉(zhuǎn)換成光信號(hào)（實(shí)現(xiàn)由電到光的轉(zhuǎn)變）。數(shù)據(jù)經(jīng)光波調(diào)制后傳送，調(diào)制后的光經(jīng)由光纖傳到下一個(gè)控制單元。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】（二）光敏二極管

光敏二極管是利用光電效應(yīng)原理將光波轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的器件，光敏二極管內(nèi)有一個(gè)PN結(jié)，入射光可以照射到這個(gè)PN結(jié)上。在P型層上有一個(gè)正極觸點(diǎn)（滑環(huán)），N型層與金屬底板（負(fù)極）相連。

如果入射光或紅外線照射到PN結(jié)上，PN結(jié)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自由電子和空穴，從而形成穿越PN結(jié)的電流。照射到光敏二極管上的入射光越強(qiáng)，流過(guò)光敏二極管的電流就越大。這個(gè)現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】（三）光纖

作為光波的傳輸介質(zhì)，光纖（光纜）的作用是將在某一控制單元發(fā)射器內(nèi)產(chǎn)生的光波傳送到另一控制單元的接收器，如圖2-2所示。圖2-2光纖的光傳導(dǎo)3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】（三）光纖

（1）光纖的種類。常用的光纜有塑料光纜和玻璃纖維光纜兩種，在汽車上常用塑料光纜。與玻璃纖維光纜相比，塑料光纜具有以下優(yōu)點(diǎn)。1）光纖橫斷面較大。2）制造過(guò)程簡(jiǎn)單。3）更易于使用，因?yàn)樗芰喜粫?huì)像玻璃一樣脆弱。4）更容易加工處理，在導(dǎo)線制造時(shí)以及在進(jìn)行售后服務(wù)維修時(shí)具有較大的優(yōu)勢(shì)。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】（三）光纖

（2）光纖的特點(diǎn)為了確保光波的正常傳輸，光纖應(yīng)具有如下特點(diǎn)。1）在光纖中傳輸時(shí)，光波的衰減應(yīng)盡可能小，以防止信號(hào)失真。2）光波應(yīng)能通過(guò)彎曲的光纖來(lái)傳輸，以適應(yīng)在車內(nèi)安裝的需要。3）光纖應(yīng)是柔性的，以適應(yīng)車輛的顛簸和振動(dòng)。4）在-40至85攝氏度的溫度范圍內(nèi)，光纖應(yīng)能保證可靠傳輸光波。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】（三）光纖

MOST總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于實(shí)現(xiàn)車載多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)的所有功能及要求具有重要意義，因?yàn)橐郧八褂玫腃AN數(shù)據(jù)總線的傳輸速率是不夠的，無(wú)法滿足相應(yīng)的數(shù)據(jù)量要求，如圖4-19所示為多媒體的數(shù)據(jù)傳輸速率。僅僅是帶有立體聲的數(shù)字式電視系統(tǒng)，如圖2-3所示，就需要約6Mbit/s的傳輸速率。MOST總線的傳輸速率可達(dá)22.5Mbit/s。圖2-3多媒體數(shù)據(jù)傳輸速率3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】（三）光纖

MOST總線中，相關(guān)部件之間的數(shù)據(jù)交換是以數(shù)字方式來(lái)進(jìn)行的。通過(guò)光波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，具有導(dǎo)線少且重量輕的優(yōu)點(diǎn)，另外傳輸速度也快得多。與無(wú)線電波相比，光波的波長(zhǎng)更短，因此它不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，同時(shí)對(duì)電磁干擾也不敏感。這些特點(diǎn)決定了其傳輸速率很高且抗干擾能力強(qiáng)。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】二、總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)MOST總線系統(tǒng)的一個(gè)重要特征就是它的環(huán)型結(jié)構(gòu)，如圖2-4所示?？刂茊卧ㄟ^(guò)光纖沿環(huán)型方向?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到下一個(gè)控制單元。這個(gè)過(guò)程一直在持續(xù)進(jìn)行，直至首先發(fā)出數(shù)據(jù)的控制單元又接收到這些數(shù)據(jù)為止，這就形成了一個(gè)封閉環(huán)。圖2-4MOST系統(tǒng)環(huán)形拓?fù)鋱D3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】二、總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在MOST總線中，每個(gè)終端設(shè)備（節(jié)點(diǎn)、控制單元）在一個(gè)具有環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)光纖環(huán)相互連接。音頻、視頻數(shù)據(jù)信息在環(huán)上循環(huán)，該信息將由每個(gè)節(jié)點(diǎn)（控制單元）讀取和轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)生成發(fā)射就緒信息，并把它改成“占用”信息，被作為接收器地址的節(jié)點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù)，并在環(huán)型總線中繼續(xù)發(fā)送。如果數(shù)據(jù)重新到達(dá)發(fā)射器，發(fā)射器就把數(shù)據(jù)從環(huán)上刪除并重新生成發(fā)射就緒信息。光纖上的數(shù)據(jù)流就如同一列火車，數(shù)據(jù)流到達(dá)某一控制單元，該控制單元從中收取所需的信息，并且把自己處理的信號(hào)也發(fā)送到數(shù)據(jù)流中，構(gòu)成新的數(shù)據(jù)流，傳到下一個(gè)控制單元去。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】二、總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

每個(gè)控制單元都有兩根光纖，一根與發(fā)射器連接，另一根與接收器連接；所有MOST插頭都有兩根光纖插頭。針腳pin1始終用于輸入，pin2始終用于轉(zhuǎn)發(fā)，插頭上會(huì)有箭頭標(biāo)志，如圖2-5所示。圖2-5光纖插頭3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】二、總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（二）MOST網(wǎng)絡(luò)環(huán)型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）MOST總線系統(tǒng)中只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者有一節(jié)光纖出現(xiàn)故障，就會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；2）MOST網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可利用即插即用原則，非常簡(jiǎn)單地通過(guò)增加部件擴(kuò)展系統(tǒng)；3）通過(guò)數(shù)據(jù)總線自診斷接口和診斷CAN來(lái)對(duì)MOST總線進(jìn)行診斷。3.2MOST總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】二、總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（三）MOST系統(tǒng)管理器MOST系統(tǒng)管理器與診斷管理器共同負(fù)責(zé)MOST總線內(nèi)的系統(tǒng)管理。在奧迪2008款A(yù)8上，數(shù)據(jù)總線診斷接口J533（網(wǎng)關(guān)）起診斷管理器的作用。前部信息系統(tǒng)控制單元J523執(zhí)行系統(tǒng)管理器的功能。系統(tǒng)管理器的作用如下：1）控制系統(tǒng)狀態(tài)；2）發(fā)送MOST總線信息；3）管理傳輸總量。結(jié)束項(xiàng)目二

車載網(wǎng)絡(luò)LIN總線系統(tǒng)任務(wù)一LIN總線系統(tǒng)了解與認(rèn)知任務(wù)二LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)任務(wù)三LIN總線系統(tǒng)原理與分析任務(wù)四LIN總線系統(tǒng)檢測(cè)與維修2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)目標(biāo)】學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)（1）了解LIN總線系統(tǒng)的作用及結(jié)構(gòu)組成（2）熟悉電動(dòng)刮水器LIN總線系統(tǒng)電路組成重點(diǎn)和難點(diǎn)：（1）CAN總線系統(tǒng)的硬件組成。（2）CAN總線系統(tǒng)各組成結(jié)構(gòu)的功能原理。2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)2.技能目標(biāo)（1）能夠查閱電路圖，正確識(shí)讀和分析LIN總線系統(tǒng)電路（2）能夠正確使用檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)并分析電動(dòng)刮水器LIN總線系統(tǒng)電路故障3.思政目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的職業(yè)思維（2）通過(guò)學(xué)生小組合作探究，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)（3）培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)忍不拔、艱苦奮斗的工匠精神2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)導(dǎo)入】

故障現(xiàn)象：一輛2020款一汽大眾邁騰轎車行駛3.5萬(wàn)公里，駕駛員操作刮水器開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)前刮水器無(wú)法正常刮水。

原因分析：經(jīng)檢測(cè)懷疑是電動(dòng)刮水器LIN總線系統(tǒng)電路出現(xiàn)故障，導(dǎo)致刮水器電動(dòng)機(jī)控制單元不工作，刮水器電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)刮水。如果你是某4S店的專業(yè)維修技師，你該如何對(duì)這輛車的刮水器進(jìn)行維修？2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】一、LIN總線系統(tǒng)的作用

LIN總線是用于汽車分布式電控系統(tǒng)的一種低成本串行通信系統(tǒng)，它是一種基于SCI（UART）數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線12V的總線通信系統(tǒng)，它的主要作用是用于智能傳感器和執(zhí)行器的串行通信。2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】二、LIN總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

（一）LIN總線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)LIN總線的基本結(jié)構(gòu)如圖2-2所示，一個(gè)LIN總線通常由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)組成，所有節(jié)點(diǎn)都包含一個(gè)從任務(wù)（SlaveTask），負(fù)責(zé)消息的發(fā)送和接收；主節(jié)點(diǎn)還包含一個(gè)主任務(wù)（MasterTask），負(fù)責(zé)啟動(dòng)LIN總線網(wǎng)絡(luò)中的通信。主節(jié)點(diǎn)可以執(zhí)行主任務(wù)也可以執(zhí)行從任務(wù)，從節(jié)點(diǎn)只能執(zhí)行從任務(wù)，總線上的信息傳送由主節(jié)點(diǎn)控制。2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】（二）LIN總線系統(tǒng)的組成

LIN總線系統(tǒng)主要由LIN上級(jí)控制單元（LIN主控制單元）、LIN從屬控制單元（LIN從控制單元）、單根導(dǎo)線三部分組成。LIN總線系統(tǒng)的組成如圖所示。2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】1.LIN總線主控制單元

LIN總線主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上，如圖2-4所示。它是LIN總線系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元，它執(zhí)行LIN總線的主功能，每個(gè)LIN總線主控制單元最多可以連接16個(gè)從控制單元。2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】LIN總線主控制單元的主要作用：1）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞的速率，發(fā)送信息標(biāo)題；2）該控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)周期，這個(gè)周期用于決定何時(shí)將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次；3）該控制單元在LIN數(shù)據(jù)總線與CAN總線之間起“翻譯”作用，它是LIN總線系統(tǒng)唯一與CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元；2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)分析】2.LIN總線從控制單元

LIN總線從控制單元安裝在LIN總線系統(tǒng)設(shè)備上，主要是接收或傳送相關(guān)的數(shù)據(jù)。在LIN總線系統(tǒng)內(nèi)，單個(gè)的控制單元或傳感器及執(zhí)行元件都可看作LIN從控制單元。LIN從控制單元電路如圖所示。2.2LIN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與認(rèn)識(shí)【任務(wù)總結(jié)】1）Lin總線是用于汽車分布式電控系統(tǒng)的一種低成本串行通信系統(tǒng)，它是一種基于SCI（UART）數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線12V的總線通信系統(tǒng)，它的主要作用是用于智能傳感器和執(zhí)行器的串行通信。2）一個(gè)LIN總線通常由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)組成，所有節(jié)點(diǎn)都包含一個(gè)從任務(wù)（SlaveTask），負(fù)責(zé)消息的發(fā)送和接收；主節(jié)點(diǎn)還包含一個(gè)主任務(wù)（MasterTask），負(fù)責(zé)啟動(dòng)LIN總線網(wǎng)絡(luò)中的通信。3）主節(jié)點(diǎn)可以執(zhí)行主任務(wù)也可以執(zhí)行從任務(wù)，從節(jié)點(diǎn)只能執(zhí)