车载网络系统检修第二版MOST总线系统检测工作和修复

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1、 有一客户开来一辆奥迪 A6L轿车 汽车多媒体交互系 统无法工作 要求给予维修 要完成这个工作任务 首 先我们得知道汽车MOST总线的 结构与原理 检修MOST总线的 各种方法 MOST导线的维修方 法 下面就分步来完成本学习 情境的学习任务 情境四 情境5 MOST总线系统检测与修复 MOST总线系统的结构与原理 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 MOST总线是Media Oriented Systems Transport的缩写 它是一种用于 多媒体数据传送的网络系统 MOST是采用塑料光缆 POF 的网络协议 将 音响装置 电视 全球定位系统及电话等设备相

2、互连接起来 给用户带来了 极大的便利 MOST网络可以不需要额外的主控计算机系统 结构灵活 性能可靠和易 于扩展 MOST网络光纤作为物理层的传输介质 可以接视听设备 通信设备 以及信息服务设备 MOST网络支持 即插即用 方式 在网络上可以随时添 加和去除设备 MOST总线系统的结构与原理2 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 保证低成本的条件下 达到24 8Mbit s的数据传输速度 无论是否有主控计算机都可以工作 使用POF Plastic Optical Fiber 优化信息传送质量 支持声音和压缩图像的实时处理 支持数据的同步和异步传输 发送 接收器嵌有

3、虚拟网络管理系统 支持多种网络连接方式 提供MOST设备标准 方便简洁的应用系统界面 MOST具有以下基本特征 通过采用MOST 不仅可以减轻连接各部件的线束的质量 降低噪声 而且可以 减轻系统开发技术人员的负担 最终在用户处实现各种设备的集中控制 MOST的数据类型 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 MOST的特点是利用一个低价的光纤网络 可以传送下述3种 数据 如图5 1所示 MOST的数据类型MOST基本结构 同步数据 实时传送音频信号 视频信号等流动型数据 异步数据 传送访问网络及访问数据库等的数据包 控制数据 传送控制报文及控制整个网络的数据 MOST

4、的数据类型2 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 图5 1 MOST的数据 信息 组成 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST的数据类型3 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 MOST是以基于数字电话交换机等使用的 帧同步传送 技术为基础的 因此 通过简单的硬件就可以实现流动型数据的同步传送 只会产生完全可 以预测到的最小限度的滞后 而与此相比 其它的网络协议对流动型数据的 处理较为烦琐 在数据的滞后方面还有问题 从拓扑方式来看 基本上为一个环状拓扑 这种拓扑的优点是 在增加 节点时 不需要手柄及开关 而且媒体 光纤 没有集中在

5、某特定装置的附 近 可以节省光纤 从实际的装车情况来看 光纤正对着连接各电子设备的 网络 此外的一个优点是 光纤网络不会受到电磁辐射干扰与搭铁环的影响 MOST利用一根光纤 最多可以同时传送15个频道的CD质量的非压缩音频 数据 在一个局域网上 最多可以连接64个节点 装置 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST基本结构 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 1 MOST节点结构 MOST标准的节点结构模型 如图5 2所示 MOST网络可以 连接基于不同内部结构和内部 实现技术的节点 它的拓扑结 构可以是环行网或星形网 MOST网络上的设备分享不同的 同步和异

6、步数据传输通道 不 同类型的数据具有不同的访问 机制 图5 2 MOST节点结构模型 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST基本结构2 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 MOST网络有集中管理和非集中管理两种管理模式 集中管理模 式中 管理功能由网络上的一个节点实施 当其它节点需要这些服 务时 必须向这个节点申请 非集中管理模式中 网络管理分布在 网络上的节点中 不需要这种中心管理 一个MOST网络系统由以下三个方面决定 MOST连接机制 MOST系统服务 MOST设备 MOST网络启动时 为每一个网上设备分配一个地址 数据传输 时 通过同步位流实现各节点

7、的同步 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST基本结构3 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 2 MOST设备 连接到MOST上的任何应用层部分都是MOST设备 因为MOST设备 是建立在MOST系统服务层上的 它可以应用MOST网络提供的信息访 问功能以及位流传送的同步频道和数据报文异步传送功能 它可以 向系统申请用于实时数据传送的带宽 同时还可以以报文形式访问 网络和发送 接收控制数据 MOST网络中 在网络管理系统的控制下 这些设备可以协同工作 它们之间可以同时传送数据流 控制信 息和数据报文 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST基本结构4 情

8、境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 图5 3 MOST设备的逻辑结构 如图5 3所示 逻辑上一个MOST设备包括节点应用功能块 网络服务 接口 发送 接收器以及物理层接口 一个MOST设备可以有多个功能块 如使用CD 需要有 播放 停止 以及 设置播放时间 等功能 这些功能 对于MOST设备来说是外部可访问的 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST基本结构5 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 图5 4 MOST设备的硬件结构 典型MOST设备的硬件结构如图5 4所示 其中RX表示输入信号 TX 表示发送信号 Ctrl表示控制信号

9、 在一些简单的设备中 可以没有 微控制器部分 由MOST功能模块MOST发送 接收器直接把应用系统连到 网络上 MOST的数据类型MOST基本结构 MOST在奥迪A6L汽车上的应用 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 在奥迪A6L 上 该技术用于 很多信息及娱乐 多媒体服务 如 图5 5所示 图5 6所示为奥迪 A6L轿车MOST组 成示意图 图5 5 奥迪A6L信息及娱乐多媒体服务系统 MOST在奥迪A6L汽车上的应用2 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 图5 6 奥迪A6L轿车MOST组成示意图 MOST在奥迪A6L汽车上的应用

10、3 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 图5 7 奥迪A6L中的数字式电视信号传送 MOST总线允许的传送率可达 21 2Mbit s 比CAN总线系统的传 送率高 CAN的最高数据传送率为 1Mbit s 而立体声的数字式电 视信号需要约6Mbit s的传送率 因此 只能用CAN总线系统来传送 控制信号 如图5 7所示 光学 MOST总线可以在相关的部件之间以 数字的形式交换数据 MOST总线除 了使用较少导线和重量较轻之外 光波传送具有极高的数据传送率和 高级别的抗干扰性能 MOST的控制单元 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作

11、MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件 图5 8 MOST控制单元结构图 MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 其结构如 图5 8所示 MOST总线中控制单元的部件 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 1 光导纤维和光导插头 如图5 9所示 通过这个插头 光信 号进入控制单元或产 生的光信号被传送到 下一个总线用户 图5 9 光导纤维和光导插头 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件2 情境5

12、 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 2 电气插头 这个插头连接电源 环状故障诊断和输入与输出信号 3 内部电源 内部电源系统把通过电气插头供给控制单元的电源分配给各个 部件 这一方式可以临时断开供给控制单元中个别部件的电源 从 而减小闭路电流 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件3 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 4 收发单元 光导发射机 FOT 由一个光电二极管和一个发光二极管组成 入射的光信号被光 电二极管转换成

13、电压信号 之后电压信号传送至MOST发射接收机 发光二极管的作用是把MOST发射接收机的电压信号转换成光信号 产生出光波的波长为650nm 是可见红光 数据通过光波调制传送 调制后的光由光导纤维传到下一个控制单元 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件4 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 光电二极管能够把光波转换成为电压信 号 汽车领域中实际应用的光电器件结构如 图5 10所示 光电二极管内有一个P N结 光 可以照射到这个P N结上 由于P型

14、层很厚 绝缘层只能刚刚够得到N型层 在P型层上有 一个触点 正极 N型层与金属底板 负极 接触 如果光或红外线辐射照到P N结上 就会 产生自由电子和空穴 从而形成一个穿越P N 结的电流 也就是说 作用到光电二极管上 的光越强 流过光电二极管的电流就越大 这个过程称为光电效应 图5 10 光电器件结构图 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件5 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 在反方向上 光敏 二极管与一个电阻器 串联 如果由于照射 光强度

15、增大 流过光 电二极管的电流增大 那么电阻上的压降 也就增大了 于是光 信号就被转换成电压 信号了 如图5 11所 示 图5 11 光电转换 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件6 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 5 MOST发射接收机 MOST发射接收机由发射机和接收机二个部件组成 发射机把要 发送的信息作为电压信号传至光导发射机 而接收机接收来自发射 机的电压信号 并把所需的数据传送至控制单元的 标准微型控制 器 CPU 来自其他控制单

16、元的无用信息由发射接收机传送 而不是将数据传到CPU上 这些信息原封不动发至下一个控制单元 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件7 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 6 标准微型控制器 CPU 标准微型控制器 CPU 是控制单元的核心元件 它的内部有 一个微处理器 用于操纵控制单元的所有基本功能 7 专用部件 这些部件用于控制某些专用功能 例如CD播放机和收音机调谐器 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST总线系统状态信息帧MOST总线的功能流程 MOST总线中控制单元的部件8 情境5 MOST总线系统检测与修复 任务 多媒体交互系统无法工作 8 光导纤维 POF 光导纤维的任务是将在某一控制单 元发射机内产生的光波传送到另一控制 单元的接收器 如图5 12所示 图5 12 光波在光导纤维中的传送 MOST的控制单元MOST总线中控制单元的部件MOST总线的环形结构系统管理器 MOST