汽车中的E/E架构(3)—网络架构
时间：2021-11-01 14:30:35
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[导读]今天我们来重点介绍“网络架构”。既然说到这个主题了，那咱老规矩，来一首93年张学友的歌：而你就像张无边无际的网，轻易就把我困在网中央……在网络架构层面，主要关注于ECU、传感器和执行器这些部件。在其之上功能模块或软件组件才能运行发挥作用。此外，部件的连接是为了交换数据，并且必须要...
今天我们来重点介绍“网络架构”。既然说到这个主题了，那咱老规矩，来一首93年张学友的歌：而你就像张无边无际的网，轻易就把我困在网中央……在网络架构层面，主要关注于ECU、传感器和执行器这些部件。在其之上功能模块或软件组件才能运行发挥作用。此外，部件的连接是为了交换数据，并且必须要有电源（这个很重要，我ECU不吃饱饭怎么跟着张天王在网中央混啊）。 网络架构系统通常分为四个子层次：
配电系统再来看看配电系统。在这个子层面上，部件，即控ECU、传感器和执行器，由配电线路供电。为此，首先必须明确电的来源。在现在的传统汽车中，通常是电池或发电机。在新能源汽车上，这一任务也可以由所谓的“OBC”（On-Board-Charger）来完成。来自这些源头的电力通过车内的电源分配器或保险丝继电器盒分配给各部件。每个部件都有电源线和连接到地的地线。在有的传感器和执行器中，有时可能会直接由ECU供电。 光解决电源问题还不行，咱们可不是貔貅，只进不出（不要告诉我你连貔貅都不认得，去参加个0元云南旅行团自然就知道了），还必须考虑接地。在我们的天窗例子中，所有ECU都连接到KL30上，从而在发动机关闭时仍然能够工作。下图为ECU2和网关的配电。来自电池或发电机的供电是通过两个电源分配器实现的，而ECU和网关则连接到一个公共接地点。
部件架构部件架构描述了ECU、复杂的传感器和执行器以及电源分配器的内部工作原理。因此，它代表了从网络架构和配电网络中的部件的内部细节。 如果是ECU、传感器或执行器这些复杂电子部件，仅仅通过PCB电路原理图的形式来进行描述是不够的，而是还需要元器件选型型号的详细说明。除此之外，还需要关注部件的PCB电路板的类型和面积、操作系统和电源元件。有了这种粒度的架构，就可以估算出部件的成本、功耗和电路板面积。此外，还需要考虑部件在不同应用中的变型情况。在不同的变型中，并非所有的元器件都是必要的。如果某个功能要去掉，可能实现该功能的ASIC也会不需要贴到电路板上，从而降低产品成本。
这一部分就是接下来介绍的重点，大家后续着重要关注。
线束设计通信架构和配电网络的各部件之间的连接仍然是逻辑连接，从这些连接上看，并不清楚接插件有多少个Pin脚，以及每个Pin脚连接到哪条线路。线束层面进行的，是从逻辑连接开始，再到电气连接，然后定义线束。这三个层次如图2.8所示。电气连接规定了每个逻辑连接需要多少Pin和导线。然后，必须为这些电气连接分配线缆类型。线缆类型可以是单线、多芯电缆、带或不带塑料护套的双绞线，也可以是屏蔽线，如同轴电缆和屏蔽双绞线。在从电气层到线束层的设计中，必须设置分叉点、合并点或终结点。例如，分叉点可能出现在车门的连接处。合并点出现在多条线束汇聚成一条线束处。此外，电路图并没有任何Pin脚和导线如何与接插件对应的信息。因此，在线束设计时，必须将电气层面的Pin脚分配给线束层面的接插件。综上所述，可以概括出以下任务，这些任务的作用就是从逻辑连接逐渐细化到线束层面：汽车电子嵌入式开发，介绍EB tresos/Systemdesk,Davinci CFG/Developer，Simulink工具开发，带您学习经典/Adaptive AUTOSAR平台，功能安全SafetyOS/Safetlib" data-from="0">
- 通信架构
- 配电系统
- 部件架构
- 线束
配电系统再来看看配电系统。在这个子层面上，部件，即控ECU、传感器和执行器，由配电线路供电。为此，首先必须明确电的来源。在现在的传统汽车中，通常是电池或发电机。在新能源汽车上，这一任务也可以由所谓的“OBC”（On-Board-Charger）来完成。来自这些源头的电力通过车内的电源分配器或保险丝继电器盒分配给各部件。每个部件都有电源线和连接到地的地线。在有的传感器和执行器中，有时可能会直接由ECU供电。 光解决电源问题还不行，咱们可不是貔貅，只进不出（不要告诉我你连貔貅都不认得，去参加个0元云南旅行团自然就知道了），还必须考虑接地。在我们的天窗例子中，所有ECU都连接到KL30上，从而在发动机关闭时仍然能够工作。下图为ECU2和网关的配电。来自电池或发电机的供电是通过两个电源分配器实现的，而ECU和网关则连接到一个公共接地点。
部件架构部件架构描述了ECU、复杂的传感器和执行器以及电源分配器的内部工作原理。因此，它代表了从网络架构和配电网络中的部件的内部细节。 如果是ECU、传感器或执行器这些复杂电子部件，仅仅通过PCB电路原理图的形式来进行描述是不够的，而是还需要元器件选型型号的详细说明。除此之外，还需要关注部件的PCB电路板的类型和面积、操作系统和电源元件。有了这种粒度的架构，就可以估算出部件的成本、功耗和电路板面积。此外，还需要考虑部件在不同应用中的变型情况。在不同的变型中，并非所有的元器件都是必要的。如果某个功能要去掉，可能实现该功能的ASIC也会不需要贴到电路板上，从而降低产品成本。
这一部分就是接下来介绍的重点，大家后续着重要关注。
线束设计通信架构和配电网络的各部件之间的连接仍然是逻辑连接，从这些连接上看，并不清楚接插件有多少个Pin脚，以及每个Pin脚连接到哪条线路。线束层面进行的，是从逻辑连接开始，再到电气连接，然后定义线束。这三个层次如图2.8所示。电气连接规定了每个逻辑连接需要多少Pin和导线。然后，必须为这些电气连接分配线缆类型。线缆类型可以是单线、多芯电缆、带或不带塑料护套的双绞线，也可以是屏蔽线，如同轴电缆和屏蔽双绞线。在从电气层到线束层的设计中，必须设置分叉点、合并点或终结点。例如，分叉点可能出现在车门的连接处。合并点出现在多条线束汇聚成一条线束处。此外，电路图并没有任何Pin脚和导线如何与接插件对应的信息。因此，在线束设计时，必须将电气层面的Pin脚分配给线束层面的接插件。综上所述，可以概括出以下任务，这些任务的作用就是从逻辑连接逐渐细化到线束层面：
- 电气连接的定义
- 合并点的设置
- 分叉点的设置
- 终结点的设置
- 接插件Pin脚分配
- 线缆的选择
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