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『簡體書』车载网络通信技术： LIN, CAN, CAN FD, CAN XL, FlexRay, 以太网

書城自編碼： 4027698
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→汽車/交通運輸
作者： [德]马蒂亚斯·劳施
國際書號(ISBN)： 9787111759409
出版社： 机械工业出版社
出版日期： 2024-08-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 181.7

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編輯推薦：
1.汽车电子技术是汽车电动化、智能化发展进程中的重要支撑，而通信系统则是汽车的“神经”，串联了车辆的安全、动力、娱乐等不同功能的控制器和域。
2.本书将国外先进的汽车通信技术知识引入国内。原书作者德国兰茨胡特应用技术大学教授马蒂亚斯·劳施（Mathias Rausch），他在飞思卡尔汽车电子部门工作了13年，具有丰富的汽车通信系统研究和开发经验，其所著的德文书可以为相关的学者、工程师提供有关汽车通信系统的概览，更好地把握汽车通信系统的组成和运行机制。
3.译者为同济大学汽车学院的王学远博士和魏学哲教授，他们持续在汽车电子领域开展研究和教学工作，对汽车通信系统的标准和应用也有深入的理解和开发经验。
4.本书适合对汽车通信系统感兴趣的读者。无论是开发者、设计者、科研工作者还是刚入门的技术人员，都能从本书内容中获益。
內容簡介：
本书围绕汽车通信系统，按照内容涉及的技术深度分为基本知识和高阶知识两部分。第1 部分介绍了经典通信系统的基本知识，具体来说，第2 章引入了通信系统相关术语、基本概念和特征参数，第3~5 章分别介绍了几种常见车载通信网络的基本知识、特性、 工作原理和应用案例， 包括目前在车载通信系统中广泛使用的LIN、 CAN 和FlexRay。第2 部分讲述了通信系统的特殊问题和更复杂的工作机制， 其中，第6 章描述了数据校验、面向信号和服务的通信类型、通信线路的反射问题，第7~10 章则分别介绍了LIN 的开发过程和案例、 CAN 的最新扩展 （CAN FD 和CAN XL）、 FlexRay 的可靠运行机制、车载以太网的相关知识。
本书适合对汽车通信系统感兴趣的读者。无论是开发者、设计者、科研工作者还是刚入门的技术人员，都能从本书内容中获益。
關於作者：
马蒂亚斯·劳施（Mathias Rausch）自2011年以来一直是德国兰茨胡特大学公共汽车系统领域的教授，主要从事汽车电子和数字技术的研究。在此之前，他曾在Freescale从事汽车电子工作13年，在此期间，他对FlexRay的开发做出了重要贡献。
目錄：
译者序
前言
第1章　引言 1
　　1.1　本书内容 1
　　1.2　现有文献 2
　　　　1.2.1　相关著作 2
　　　　1.2.2　其他文献 3
　　1.3　其他说明 3
第1部分　基本知识
第2 章　通信基础知识 6
　　2.1　概述 6
　　2.2　术语 7
　　　　2.2.1　通信系统的元素 7
　　　　2.2.2　寻址术语 7
　　　　2.2.3　总线系统 9
　　　　2.2.4　网络连接的必要性 9
　　　　2.2.5　其他术语 10
　　2.3　结构 11
　　　　2.3.1　节点结构 11
　　　　2.3.2　群组结构 12
　　　　2.3.3　组件 12
　　　　2.3.4　OSI 模型 12
　　2.4　拓扑结构 13
　　　　2.4.1　总线拓扑结构 13
　　　　2.4.2　星形拓扑结构 14
　　　　2.4.3　环形拓扑结构 15
　　　　2.4.4　混合拓扑结构 15
　　2.5　访问方法 16
　　　　2.5.1　引入示例 16
　　　　2.5.2　主从访问方法 17
　　　　2.5.3　时间触发的访问控制方法 18
　　　　2.5.4　令牌传递 18
　　　　2.5.5　事件触发的访问控制方法 18
　　　　2.5.6　访问方法总结 19
　　2.6　编码 19
　　　　2.6.1　术语 20
　　　　2.6.2　位顺序 21
　　　　2.6.3　线数 22
　　　　2.6.4　信号传输 23
　　　　2.6.5　位同步 24
　　　　2.6.6　线路编码 25
　　2.7　特征参数 29
　　　　2.7.1　数据量 29
　　　　2.7.2　数据传输速率 30
　　　　2.7.3　波特率 31
　　　　2.7.4　延迟 31
　　　　2.7.5　抖动 32
　　2.8　汽车通信协议概述 32
第3 章　LIN 总线基础 35
　　3.1　概述 35
　　　　3.1.1　要求和特性 35
　　　　3.1.2　历史 36
　　　　3.1.3　LIN 的应用 36
　　3.2　基础知识 37
　　　　3.2.1　术语 37
　　　　3.2.2　LIN 节点的结构 37
　　　　3.2.3　LIN 群组结构 37
　　　　3.2.4　OSI 模型中的分层 38
　　　　3.2.5　LIN 标准 38
　　3.3　LIN 帧和LIN 调度 39
　　　　3.3.1　LIN 帧的结构 39
　　　　3.3.2　帧头 40
　　　　3.3.3　帧响应 42
　　　　3.3.4　LIN 循环 43
　　　　3.3.5　帧类型 43
　　3.4　唤醒LIN 群组 47
　　　　3.4.1　从节点的状态 47
　　　　3.4.2　唤醒信号 47
　　　　3.4.3　重复唤醒 48
　　3.5　物理层 49
　　　　3.5.1　LIN 收发器 49
　　　　3.5.2　总线电平 49
　　　　3.5.3　位率容差 51
　　　　3.5.4　位同步 51
　　　　3.5.5　位采样 51
　　3.6　帧时序 52
　　　　3.6.1　计算帧长度和时隙长度 52
　　　　3.6.2　不同配置的时隙长度 53
第4 章　CAN 总线基础 55
　　4.1　概述 55
　　　　4.1.1　CAN 特性 55
　　　　4.1.2　发展历史 56
　　　　4.1.3　应用领域 57
　　4.2　结构 57
　　　　4.2.1　术语 57
　　　　4.2.2　CAN 节点结构 58
　　　　4.2.3　CAN 群组的结构 58
　　　　4.2.4　OSI 模型 59
　　　　4.2.5　CAN 标准 59
　　　　4.2.6　插接器 60
　　4.3　物理层 61
　　　　4.3.1　分类 61
　　　　4.3.2　总线电平 62
　　　　4.3.3　收发器 63
　　　　4.3.4　终端电阻 64
　　　　4.3.5　拓扑结构 65
　　　　4.3.6　总线逻辑 66
　　4.4　数据链路层 67
　　　　4.4.1　CAN 通信原理 67
　　　　4.4.2　帧格式 69
　　　　4.4.3　仲裁 72
　　　　4.4.4　CAN 优先级 76
　　　　4.4.5　位填充 76
　　　　4.4.6　帧解码 77
　　4.5　错误处理 78
　　　　4.5.1　错误类型 78
　　　　4.5.2　错误检测 79
　　　　4.5.3　错误帧 79
　　　　4.5.4　过载帧 81
　　　　4.5.5　错误状态 82
　　　　4.5.6　错误计数器(摘录) 83
　　　　4.5.7　应答 84
　　　　4.5.8　错误检测机制总结 85
　　4.6　总线利用率计算 86
　　　　4.6.1　帧长度的计算 86
　　　　4.6.2　最大填充位数的计算 86
　　　　4.6.3　帧传输时间和总线利用率的计算 87
　　　　4.6.4　群组中的最大帧数 89
　　　　4.6.5　群组中的最大用户数据传输速率 90
第5 章　FlexRay 基础知识 91
　　5.1　概述 91
　　　　5.1.1　什么是FlexRay 91
　　　　5.1.2　FlexRay 的特性 91
　　　　5.1.3　历史 92
　　5.2　术语和结构 92
　　　　5.2.1　术语 92
　　　　5.2.2　结构 92
　　　　5.2.3　OSI 模型 94
　　　　5.2.4　FlexRay 94
　　5.3　物理层 96
　　　　5.3.1　介质 96
　　　　5.3.2　总线电平 96
　　　　5.3.3　拓扑 97
　　　　5.3.4　星形耦合器 100
　　　　5.3.5　端接 100
　　5.4　数据链路层 101
　　　　5.4.1　通信周期的结构 101
　　　　5.4.2　时间层次结构 105
　　　　5.4.3　帧格式 106
　　　　5.4.4　编码 107
　　5.5　时钟同步 109
　　　　5.5.1　时钟偏差 109
　　　　5.5.2　时钟校正 110
　　5.6　配置 112
　　　　5.6.1　符号 112
　　　　5.6.2　周期时间的计算 113
　　　　5.6.3　计算静态时隙长度 115
　　5.7　练习 117
第2 部分　高阶知识
第6 章　通信技术特殊问题 122
　　6.1　计算校验和的
內容試閱：
在汽车领域，LIN总线和CAN总线系统已经应用了20多年，FlexRay应用了大约15年。为了深入了解这些通信系统的工作原理，需要阅读相应的文献。相关标准虽然描述了系统的（必要）行为，但并未解释背景和相关性。期刊文章和互联网文章篇幅有限，要么只提供概述，要么只阐述某个特定方面的知识。本书旨在填补这一空白。本书将生动地描述LIN、CAN和FlexRay的工作原理，并通过大量的图表帮助理解。随着印刷技术的发展，现在可以以合理的成本印刷彩色专业书籍。本书利用了这种技术，通过彩图让读者更易于理解它们的相关性。对于所描述的一部分功能和效果，使用示波器进行了测试，以便与实际应用建立联系。测试曲线的颜色与绘制图表中的颜色相对应。
通信系统在不断发展，这不仅在移动通信或互联网技术方面是如此，而且在车辆通信系统方面也是如此。CAN总线已经进一步发展成为CAN FD和CAN XL，本书将讲解这两种总线技术。
汽车以太网的发展为汽车制造商在车内通信和开发新应用方面提供了新的机遇。我们每天使用的网络均基于以太网。对于用户来说，通信的工作原理并不重要，但如果一位工程师需要权衡是否可以用以太网替换CAN总线，那么他必须更加深入地了解这两个系统的功能和优劣势。本书旨在为此提供帮助。
本书讨论了协议层和物理层的工作原理，但不包含使用上述协议的软件部分。
■致谢
我要感谢所有为这本书的创作和成功做出贡献的人。这些人中包括兰茨胡特应用技术大学电气工程专业的学生，他们提出的问题表明对技术关系的理解具有挑战性，我要感谢许多通过项目和论文为本书所涵盖的主题做出贡献的学生。
我要感谢我的同事，感谢他们的讨论给了我新的见解并激发了我的思考。特别感谢英飞凌的Magnus Hell，他在技术上帮助我正确地展示了所有内容，尤其是CAN FD和CAN XL技术。
我要感谢Hanser出版社的Herzberg先生和Borck先生，感谢与他们非常愉快的合作。我要特别感谢我的妻子Eva，是她让我有创作本书的可能。
Mathias Rausch
兰茨胡特，2022年7月

 

 

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