汽車中的E/E架構(3)—網(wǎng)絡架構
[導讀]今天我們來重點介紹“網(wǎng)絡架構”。既然說到這個主題了，那咱老規(guī)矩，來一首93年張學友的歌：而你就像張無邊無際的網(wǎng)，輕易就把我困在網(wǎng)中央……在網(wǎng)絡架構層面，主要關注于ECU、傳感器和執(zhí)行器這些部件。在其之上功能模塊或軟件組件才能運行發(fā)揮作用。此外，部件的連接是為了交換數(shù)據(jù)，并且必須要...
今天我們來重點介紹“網(wǎng)絡架構”。既然說到這個主題了，那咱老規(guī)矩，來一首93年張學友的歌：而你就像張無邊無際的網(wǎng)，輕易就把我困在網(wǎng)中央……在網(wǎng)絡架構層面，主要關注于ECU、傳感器和執(zhí)行器這些部件。在其之上功能模塊或軟件組件才能運行發(fā)揮作用。此外，部件的連接是為了交換數(shù)據(jù)，并且必須要有電源（這個很重要，我ECU不吃飽飯怎么跟著張?zhí)焱踉诰W(wǎng)中央混?。?/span>?網(wǎng)絡架構系統(tǒng)通常分為四個子層次：
配電系統(tǒng)再來看看配電系統(tǒng)。在這個子層面上，部件，即控ECU、傳感器和執(zhí)行器，由配電線路供電。為此，首先必須明確電的來源。在現(xiàn)在的傳統(tǒng)汽車中，通常是電池或發(fā)電機。在新能源汽車上，這一任務也可以由所謂的“OBC”（On-Board-Charger）來完成。來自這些源頭的電力通過車內(nèi)的電源分配器或保險絲繼電器盒分配給各部件。每個部件都有電源線和連接到地的地線。在有的傳感器和執(zhí)行器中，有時可能會直接由ECU供電。?光解決電源問題還不行，咱們可不是貔貅，只進不出（不要告訴我你連貔貅都不認得，去參加個0元云南旅行團自然就知道了），還必須考慮接地。在我們的天窗例子中，所有ECU都連接到KL30上，從而在發(fā)動機關閉時仍然能夠工作。下圖為ECU2和網(wǎng)關的配電。來自電池或發(fā)電機的供電是通過兩個電源分配器實現(xiàn)的，而ECU和網(wǎng)關則連接到一個公共接地點。?
部件架構部件架構描述了ECU、復雜的傳感器和執(zhí)行器以及電源分配器的內(nèi)部工作原理。因此，它代表了從網(wǎng)絡架構和配電網(wǎng)絡中的部件的內(nèi)部細節(jié)。?如果是ECU、傳感器或執(zhí)行器這些復雜電子部件，僅僅通過PCB電路原理圖的形式來進行描述是不夠的，而是還需要元器件選型型號的詳細說明。除此之外，還需要關注部件的PCB電路板的類型和面積、操作系統(tǒng)和電源元件。有了這種粒度的架構，就可以估算出部件的成本、功耗和電路板面積。此外，還需要考慮部件在不同應用中的變型情況。在不同的變型中，并非所有的元器件都是必要的。如果某個功能要去掉，可能實現(xiàn)該功能的ASIC也會不需要貼到電路板上，從而降低產(chǎn)品成本。
這一部分就是接下來介紹的重點，大家后續(xù)著重要關注。
?線束設計通信架構和配電網(wǎng)絡的各部件之間的連接仍然是邏輯連接，從這些連接上看，并不清楚接插件有多少個Pin腳，以及每個Pin腳連接到哪條線路。線束層面進行的，是從邏輯連接開始，再到電氣連接，然后定義線束。這三個層次如圖2.8所示。電氣連接規(guī)定了每個邏輯連接需要多少Pin和導線。然后，必須為這些電氣連接分配線纜類型。線纜類型可以是單線、多芯電纜、帶或不帶塑料護套的雙絞線，也可以是屏蔽線，如同軸電纜和屏蔽雙絞線。在從電氣層到線束層的設計中，必須設置分叉點、合并點或終結點。例如，分叉點可能出現(xiàn)在車門的連接處。合并點出現(xiàn)在多條線束匯聚成一條線束處。此外，電路圖并沒有任何Pin腳和導線如何與接插件對應的信息。因此，在線束設計時，必須將電氣層面的Pin腳分配給線束層面的接插件。綜上所述，可以概括出以下任務，這些任務的作用就是從邏輯連接逐漸細化到線束層面：汽車電子嵌入式開發(fā)，介紹EB tresos/Systemdesk,Davinci CFG/Developer，Simulink工具開發(fā)，帶您學習經(jīng)典/Adaptive AUTOSAR平臺，功能安全SafetyOS/Safetlib" data-from="0">
- 通信架構
- 配電系統(tǒng)
- 部件架構
- 線束
配電系統(tǒng)再來看看配電系統(tǒng)。在這個子層面上，部件，即控ECU、傳感器和執(zhí)行器，由配電線路供電。為此，首先必須明確電的來源。在現(xiàn)在的傳統(tǒng)汽車中，通常是電池或發(fā)電機。在新能源汽車上，這一任務也可以由所謂的“OBC”（On-Board-Charger）來完成。來自這些源頭的電力通過車內(nèi)的電源分配器或保險絲繼電器盒分配給各部件。每個部件都有電源線和連接到地的地線。在有的傳感器和執(zhí)行器中，有時可能會直接由ECU供電。?光解決電源問題還不行，咱們可不是貔貅，只進不出（不要告訴我你連貔貅都不認得，去參加個0元云南旅行團自然就知道了），還必須考慮接地。在我們的天窗例子中，所有ECU都連接到KL30上，從而在發(fā)動機關閉時仍然能夠工作。下圖為ECU2和網(wǎng)關的配電。來自電池或發(fā)電機的供電是通過兩個電源分配器實現(xiàn)的，而ECU和網(wǎng)關則連接到一個公共接地點。?
部件架構部件架構描述了ECU、復雜的傳感器和執(zhí)行器以及電源分配器的內(nèi)部工作原理。因此，它代表了從網(wǎng)絡架構和配電網(wǎng)絡中的部件的內(nèi)部細節(jié)。?如果是ECU、傳感器或執(zhí)行器這些復雜電子部件，僅僅通過PCB電路原理圖的形式來進行描述是不夠的，而是還需要元器件選型型號的詳細說明。除此之外，還需要關注部件的PCB電路板的類型和面積、操作系統(tǒng)和電源元件。有了這種粒度的架構，就可以估算出部件的成本、功耗和電路板面積。此外，還需要考慮部件在不同應用中的變型情況。在不同的變型中，并非所有的元器件都是必要的。如果某個功能要去掉，可能實現(xiàn)該功能的ASIC也會不需要貼到電路板上，從而降低產(chǎn)品成本。
這一部分就是接下來介紹的重點，大家后續(xù)著重要關注。
?線束設計通信架構和配電網(wǎng)絡的各部件之間的連接仍然是邏輯連接，從這些連接上看，并不清楚接插件有多少個Pin腳，以及每個Pin腳連接到哪條線路。線束層面進行的，是從邏輯連接開始，再到電氣連接，然后定義線束。這三個層次如圖2.8所示。電氣連接規(guī)定了每個邏輯連接需要多少Pin和導線。然后，必須為這些電氣連接分配線纜類型。線纜類型可以是單線、多芯電纜、帶或不帶塑料護套的雙絞線，也可以是屏蔽線，如同軸電纜和屏蔽雙絞線。在從電氣層到線束層的設計中，必須設置分叉點、合并點或終結點。例如，分叉點可能出現(xiàn)在車門的連接處。合并點出現(xiàn)在多條線束匯聚成一條線束處。此外，電路圖并沒有任何Pin腳和導線如何與接插件對應的信息。因此，在線束設計時，必須將電氣層面的Pin腳分配給線束層面的接插件。綜上所述，可以概括出以下任務，這些任務的作用就是從邏輯連接逐漸細化到線束層面：
- 電氣連接的定義
- 合并點的設置
- 分叉點的設置
- ?終結點的設置
- 接插件Pin腳分配
- 線纜的選擇
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