1.数据总线

数据总线是模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路，如图1-8所示。

图1-8 数据总线示意图

数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。如果系统可以发送和接收数据，则这样的数据总线就被称为双向数据总线。数据总线实际是一条导线或许是两条导线。两线式的其中一条导线常用作额外的通道。它的作用有点像公路的路肩，上面立有交通标志和信号灯。一旦数据通道出了故障，该“路肩”在有些数据总线中被用来承载“交通”，或者令数据换向通过一条或两条数据总线中未发生故障的部分。为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。

各汽车制造商一直在设计各自的数据总线，如果不兼容，就称为专用数据总线。如果是按照某种国际标准设计的，就是非专用的。为使不同厂家生产的零部件能在同一辆汽车上协调工作，必须制定标准。按照ISO有关标准，CAN的拓扑结构为总线式，因此也称为CAN总线（CAN-BUS）。

2.多路传输

多路传输是指在同一通道或线路上同时传输多条信息，如图1-9b所示。事实上，数据信息是依次传输的，但速度非常之快，似乎就是同时传输的。对一个人来说，1/10s算是非常快了，但对一台运算速度即使相对慢的计算机来说，1/10s却是很长的时间。如果将1/10s分成若干段，许多单个的数据都能被传输——每一段传输一段，这就称为分时多路传输。

图1-9 常规线路与多路传输线路的简单对比

a）通常传输方式 b）多路传输系统（串行分时通信）

从图1-9中可以看出，常规线路要比多路传输线路简单得多，然而多路传输系统ECU之间所用导线比常规线路系统所用导线少得多。ECU可以触发仪表板上的警告灯或故障指示灯等，由于多路传输可以通过一根线（数据总线）执行多个指令，因此可以增加许多功能装置。多路传输的界面如图1-10所示。

正如可把无线电广播和移动电话的电波分为不同的频率，人们也可以同时传输不同的数据流。随着现在和未来的汽车装备无线多路传输装置的增加，基于频率、幅值或其他方法的同时数据传输也成为可能。汽车上用的是单线或双线分时多路传输系统。

多路传输的优点：简化线束，减小质量，减少成本，减少尺寸，减少插接器的数量，可以进行设备之间的通信，丰富了功能，通过信息共享减少传感器的数量。

3.局域网

局域网（Local Area Network，LAN）是在一个有限区域内连接的计算机网络。一般这个区域具有特定的职能，通过网络实现这个系统内的资源共享和信息通信。连接到网络上的节点可以是计算机、基于微处理器的应用系统或控制装置。局域网一般的数据传输速度在105Mbit/s～1Gbit/s范围内，传输距离在250m范围内，误码率低。汽车上的总线传输系统（车载网络）是一种局域网。

图1-10 多路传输的界面

4.模块/节点

模块是一种电子装置，简单的如温度和压力传感器，复杂的如计算机（微处理器）。传感器是一个模块装置，根据温度和压力的不同产生不同的电压信号。这些电压信号在计算机（一种数字装置）的输入接口被转变成数字信号。在计算机多路传输系统中的控制单元模块被称为节点。一般来说，普通传感器是不能作为多路传输系统的节点的，如果传感器要想成为一个模块/节点，则该传感器必须具备支持多路传输功能的电控单元，如大众车系的转角传感器。

5.链路（传输媒体）

链路指网络信息传输的媒体，分为有线和无线两种类型，目前车上使用的大多数都是有线网络，通常用于局域网的传输媒体有双绞线、同轴电缆和光纤。

（1）双绞线 如图1-11所示，双绞线是局域网中最普通的传输媒体，一般用于低速传输，最大传输速率可达几个Mbit/s；双绞线成本较低，传输距离较近，非常适合汽车网络的情况，也是汽车网络使用最多的传输媒体。

（2）同轴电缆 同轴电缆的基本结构如图1-12所示。像双绞线一样，同轴电缆也是由两个导体组成，但其结构不同。(www.daowen.com)

图1-11 双绞线

图1-12 同轴电缆

同轴电缆由一个空心的外圆柱面导体包着一条内部线形导体组成。外导体可以是整体的或金属编织的，内导体是整体的或多股的。用均匀排列的绝缘环或整体的绝缘材料将内部导体固定在合适的位置，外部导体用绝缘护套覆盖。几个同轴电缆线往往套在一个大的电缆内，有些里面还装有二芯纽绞线或四芯线组，用于传输控制信号。同轴电缆的外导体是接地的，由于它的屏蔽作用，外界噪声很少进入其内。

同轴电缆可以满足较高性能的要求，与双绞线相比，它可以提供较高的吞吐量，连接较多的设备，跨越更大的距离。同轴电缆可以传输模拟和数字信号。同轴电缆比双绞线有着优越的频率特性，因而可以用于较高的频率和数据传输率。由于其屏蔽的同轴心结构，比起双绞线来，它对于干扰和串音就不敏感。影响其性能的主要因素是衰减、热噪声和交调噪声。

（3）光纤 光纤在电磁兼容性等方面有独特的优点，其数据传输速度高，传输距离远；在车载网络上，特别在一些要求传输速度高的车上网络（如车上信息与多媒体网络）上有很好的应用前景。但受到成本和技术的限制，现在使用的并不多。最常用的光纤是塑料光纤和玻璃纤维光纤，在汽车上多用塑料光纤，如图1-13所示。

与玻璃纤维光纤相比，塑料光纤具有以下优点：

①光纤横断面较大。因为光纤横断面较大，所以生产时光纤的定位没有太大的技术问题。

②对灰尘不是很敏感。即使非常小心，灰尘也可能落到光纤表面上并由此改变光束的入射/发射功率。对于塑料光纤，细微的污物不一定会导致传输距离故障。

③操作简单。例如，约1mm厚的塑料光纤芯操作起来比约62.5μm厚的玻璃纤维光纤芯要容易一些，因此与玻璃纤维光纤相比，其操作处理要简单得多。而且玻璃纤维易折断，塑料纤维则不易折断。

④加工制作简单。与玻璃纤维光纤相比，宝马使用的甲基丙烯酸甲酯PMMA切割、打磨或熔化相对简单，这样在导线束制造以及进行售后服务维修时具有较大的优势。

图1-13 塑料光纤

1—光纤芯 2—外壳 3—包装层

6.比特率

比特率是指每秒传送的比特（bit）数。单位为bit/s也可表示为bps（bit per second），比特率越高，单位时间传送的数据量（位数）越大。计算机中的信息都用二进制的0和1来表示，其中每一个0或1被称作一个位，即bit（位）。大写B表示byte即字节，1个字节=8个位，即1B=8bit。表示文件的大小单位，一般都使用千字节（KB）来表示文件的大小。

7.传输协议

传输协议也称通信协议，是控制通信实体间有效完成信息交换的一组约定和规则。换句话说，要想交流成功，通信双方必须“说同样的语言”（如相同的语法规则和语速等）。

8.传输仲裁

当出现数个使用者同时申请利用总线发送信息时，会发生数据传输冲突，好比同时有两个或者多个人想要过独木桥一样，如图1-14所示。传输仲裁就是为了避免数据传输冲突，保证信息按其重要程度来发送。

图1-14 独木桥