1.互补数据对

VAN的物理层由互补数据对组成（通信介质是铜线），其两条线分别称为DATA和DATAB。在DATA线和DATAB线上同时传送信息，DATA上传送的信息和DATAB上传送的信息正好是相反的互补数据对。由于线路中一条线路和另外一条线路比较靠近（就像双绞线），电磁半径较小，电磁力互相抵消，VAN的物理层入口的差逻辑计算器可以将干扰消除，如图3-27所示。

图3-27 VAN互补数据对干扰的消除

由此，可得到总线的基本特征。

1）作为帧的传输载体，总线由两条绝缘截面积为0.6mm²的铜线组成。

2）这两条线被称为数据线DATA和数据线DATAB，传输相反的电平信号。

3）为了抵抗总线中帧发射的电磁干扰，这两条线被绞在一起，呈双绞状。

2.电压水平

VAN互补数据对的电压水平是统一的，信号上升和下降的时间如图3-28所示。示波器显示的VAN信号如图3-29所示。互补数据对形式的VAN信号如图3-30所示。VAN信号接收-传输电路如图3-31所示。VAN信号的接收和传输过程如图3-32和图3-33所示。

图3-28 VAN互补数据对的信号形式

图3-29 示波器显示的VAN信号

图3-30 互补数据对形式的VAN信号

图3-31 VAN信号接收-传输电路

图3-32 VAN信号的接收过程

图3-33 VAN信号的传输过程(www.daowen.com)

3.诊断

VAN的物理层具备容错能力，因为它有3个共用模式的比较器，如图3-34所示。这3个比较器用来将DATA和DATAB与参照电压进行比较，以确定是否存在故障，其原理如图3-35和图3-36所示。

图3-34 VAN入口的3个比较器

在这种情况下，3个比较器中至少有一个总是能保持运转的，故障形式如下：①DATA地线短路——在DATAB运行；②DATA正极短路——在DATAB运行；③DATAB地线短路——在DATA运行；④DATAB正极短路——在DATA运行；⑤DATA上呈开路——在DATAB运行；⑥DATAB上呈开路——在DATA运行。

VAN的物理层不能容忍的故障为DATA和DATAB出现相互短路，这将导致真正的VAN数据总线系统故障。VAN数据总线系统的故障模式如图3-37所示。

图3-35 VAN接收接口比较器进行参数比较的原理（1）

图3-36 VAN接收接口比较器进行参数比较的原理（2）

图3-37 VAN数据总线系统的故障模式

4.休眠/唤醒

VAN的物理层管理VAN数据总线的休眠/唤醒机制，为了实现这种机制，VAN数据总线的线路接口提供3个主要接头以便完成以下功能：

1）主导由顾客操作引起的网络唤醒（例如：车辆解锁）。

2）检测由另一个计算机造成的网络唤醒和允许正常功能运行。

3）车辆从休眠状态解除情况下再次转入休眠状态。

当网络处于休眠状态，主系统工程通过将Sleep插头接地以保证DATAB接上导入蓄电池电压，蓄电池电压是由地线上的插头导入的。VAN的休眠/唤醒策略如图3-38所示，电控单元利用Wake插头唤醒网络，而Wake插头消耗了VAN数据总线DATAB线路上的电流，这就使主系统电控单元线检测到电流。检测到电流之后，主系统电控单元给Sleep B插头加上12V电压以便于离开休眠模式。DATAB线路上不再是蓄电池电压，主系统蓄电池电压转换成+VAN信号，VAN数据总线就被唤醒，通信就可以进行。例如：汽车静止、断开点火开关、驾驶人按下自动收音机的（运行/停止）按钮，自动收音机将要求智能服务器（系统监控单元）运行收音机，智能服务器建立起VAN数据总线连接，自动收音机在多功能显示器上显示一个由它自己产生的事件。

图3-38 VAN的休眠/唤醒策略