一、整车CAN总线网络

汽车CAN总线网络是汽车电子控制单元（ECU）的主要通信平台，将动力总成、底盘、车身、娱乐和诊断等多个领域的ECU连接在一起，如图1.1所示。CAN网关作为核心，管理不同波特率的信号转发，确保毫秒级的快速响应。

1.1 什么是ECU

ECU全程电子控制单元，是ECU控制这汽车每个动作的执行。比如，下雨天我想要打开雨刮器，按下雨刮器开关，雨刮器ECU收到了开启信号，就控制着雨刮器进行作业。

ECU就是一个内含复杂程序的芯片，来控制动作的执行。

1.2 汽车CAN总线

汽车里所有ECU单元都通过CAN总线相连，通过网关进行通信。一条CAN总线通常由两根双绞线组成，分别是can_high和can_low，代表电信号的高位和地位。

通常，汽车中有五条CAN总线，分别是动力总成控制总线、底盘控制总线、车身控制总线、诊断控制总线和娱乐控制总线。

1. 动力总成控制总线

* 功能

* 主要负责发动机、变速器等动力相关部件的控制与通信。例如，发动机控制单元（ECU）通过该总线获取节气门位置传感器、曲轴位置传感器等信号，精确控制燃油喷射量、点火提前角等参数，以实现发动机的高效运行。

* 特点

* 实时性要求高：动力系统的控制对时间非常敏感，任何延迟都可能导致发动机性能下降或变速器换挡不平顺。因此，动力总成控制总线需要具备极低的延迟，确保控制指令能够及时传达和执行。

* 数据传输量大：为了实现精确控制，需要传输大量的传感器数据和控制指令，如发动机的转速、扭矩、温度等参数，以及变速器的挡位信息、换挡逻辑等。

2. 底盘控制总线

* 功能

* 用于连接防抱死制动系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）、电子助力转向系统（EPS）等底盘相关部件。ABS通过该总线实时监测车轮转速，当检测到车轮即将抱死时，迅速调整制动压力，防止车轮抱死，提高制动安全性。ESP则根据车辆的行驶状态，通过控制发动机输出和制动系统，对车辆的行驶方向进行主动干预，确保车辆在各种路况下的稳定性。

* 特点

* 可靠性要求高：底盘控制系统直接关系到车辆的行驶安全，任何通信故障都可能导致严重的后果。因此，底盘控制总线需要具备高度的可靠性和容错能力，能够在恶劣的环境条件下稳定工作。

* 协同控制性强：底盘系统中的各个部件需要密切协同工作，以实现最佳的行驶性能。例如，在车辆紧急制动时，ABS、ESP等系统需要同时发挥作用，通过底盘控制总线实现信息的实时共享和协同控制。

3. 车身控制总线

* 功能

* 主要控制车身电器设备，如车灯、车门、车窗、空调等。通过车身控制总线，驾驶员可以通过中控台或遥控器集中控制这些设备的开关和调节。例如，按下遥控器上的开锁按钮，车身控制模块（BCM）通过总线向车门锁控制单元发送指令，实现车门的解锁。

* 特点

* 设备数量多：车身电器设备种类繁多，数量众多，需要总线具备较强的扩展性，能够方便地连接和管理这些设备。

* 操作便捷性：为了提高用户的操作体验，车身控制总线需要支持快速响应和灵活的控制方式，如一键控制、场景模式等。

4. 诊断控制总线

* 功能

* 用于汽车故障诊断和数据传输，汽车远程通信。维修人员可以通过诊断接口连接到诊断控制总线，使用专业的诊断设备读取车辆的故障码、传感器数据等信息，快速准确地定位和排除故障。同时，诊断控制总线还可以用于车辆的软件升级（OTA）和参数配置。

* 特点

* 兼容性好：为了适应不同品牌和型号的汽车，诊断控制总线需要具备良好的兼容性，能够支持多种诊断协议和通信标准。

* 数据安全性：在软件升级和参数配置过程中，需要确保数据的安全性和完整性，防止数据被篡改或损坏。

5. 娱乐控制总线

* 功能

* 连接汽车音响、导航、多媒体播放等娱乐设备，实现音频、视频信号的传输和控制。例如，驾驶员可以通过中控屏幕选择音乐播放源、调节音量大小，或者使用导航系统规划行驶路线。

* 特点

* 带宽要求高：娱乐系统需要传输大量的音频、视频数据，因此娱乐控制总线需要具备较高的带宽，以确保数据传输的流畅性和清晰度。

* 用户体验好：为了提供优质的娱乐体验，娱乐控制总线需要支持高清显示、多声道音频输出等功能，并且能够与其他车载系统进行无缝集成。

二、TBox

从图1.1中可以看出，TBox是诊断总线上的一个节点。

TBox用于汽车与网络连接，实现车联网（V2N），车联车(V2V)，车联万物(V2X)；同时，TBox支持汽车软件的远程升级（OTA技术），减少了汽车厂商召回故障车辆的成本，提高了便利性。

像我们使用的通过手机远程开启车载空调，远程座椅加热等都是通过tbox实现的。