MOST总线系统原理与故障检修

为什么引入MOST总线？奥迪A6轿车的车载网络系统CAN总线系统MOST总线系统LIN总线系统5MOST总线系统原理与检修任务载体：某客户一辆奥迪A6L轿车，该汽车多媒体交互系统无法工作。学习单元一MOST总线系统的原理学习单元二MOST总线系统的故障检修任务要求：•1.熟悉MOST总线系统的功用、结构组成及主要元件；•2.理解MOST总线系统的工作原理、信息帧的结构及工作流程；•3.能识读和分析MOST总线系统电路；•4.能根据相关资料确定MOST总线的技术参数；•5.能正确分析MOST总线系统的故障；•6.能主动与学习小组成员沟通，与教师和同学建立良好的人际关系。5MOST总线系统原理与检修5-1MOST总线系统的原理MOST网络采用光纤作为物理层的传输介质，将视听设备、通信设备以及信息服务设备（如音响装置、电视、全球定位系统及电话）相互连接起来。MOST（MediaOrientedSystemsTransport）是一种用于多媒体数据传送的网络系统。1、MOST总线的含义一、MOST总线概述一、MOST总线概述5-1MOST总线系统的原理2、MOST总线的特点（1）传输介质：光纤(plasticopticalfiber,POF)，优化信息传送质量；光纤网络不会受到电磁辐射干扰与搭铁环的影响。（2）传输速率高：保证低成本的条件下，达到24.8Mbit/s的数据传输速度。（3）无论是否有主控计算机都可以工作。（4）支持声音和压缩图像的实时处理，最多可以同时传送15个频道的CD质量的非压缩音频数据。（5）支持数据的同步和异步传输，一次最多传输60B。一、MOST总线概述5-1MOST总线系统的原理2、MOST总线的特点（6）发送/接收器嵌有虚拟网络管理系统。（7）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。（8）节点数：最多可以连接64个节点。（9）提供MOST设备标准。（10）方便简洁的应用系统界面。一、MOST总线概述5-1MOST总线系统的原理3、MOST总线的数据类型（1）同步数据（时基数据）－－实时传送音频信号、视频信号等流动型数据。（2）异步数据（非时基数据）－－传送访问网络及访问数据库等的数据包。（3）控制数据－－传送控制报文及控制整个网络的数据。一、MOST总线概述5-1MOST总线系统的原理3、MOST总线的数据类型一、MOST总线概述5-1MOST总线系统的原理3、MOST总线的数据类型同步数据（24-60）字节（音频，视频）异步数据（0-36）字节（数据包）分界线：（同步和异步信息分界线）控制数据（2字节）64字节MOST-数据帧60字节信息数据MOST总线数据传输速率源数据：60Bytes/Framex8Bit/Bytex44100Frames/sec.=21,2Mbit/s控制数据，如放大器非时基数据，如电子邮件时基数据，如声音、图象5-1MOST总线系统的原理二、MOST总线的结构1、MOST总线的节点结构（1）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。（2）网络拓扑结构可以是环型或星型，在汽车上采用环型网络拓扑结构，各控制单元之间通过一个环形数据总线连接，该总线只向一个方向传输数据，因此，一个控制单元总是拥有2根光纤，一根用于发射机，另一根用于接收机。5-1MOST总线系统的原理二、MOST总线的结构2、MOST总线的设备结构连接到MOST网络上的任何应用层部分都是MOST设备。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。5-1MOST总线系统的原理二、MOST总线的结构2、MOST总线的设备结构RX表示输入信号，TX表示发送信号，Ctrl表示控制信号。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。5-1MOST总线系统的原理二、MOST总线的结构3、MOST总线的管理模式（1）集中管理模式——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。（2）非集中管理模式——网络管理分布在网络上的节点中，不需要这种中心管理。（3）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的同步。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用1、MOST总线的组成5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用1、MOST总线的组成5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（1）光导纤维（POF）——作用作用：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。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（1）光导纤维（POF）——结构纤芯是光导纤维的中心部分，它是用有机玻璃制成的，是光导线，纤芯内的光根据全反射原理几乎无损失地传导。透光的反射涂层是由氟聚合物制成，它包在纤芯周围，对全反射起关键作用。黑色包层是由尼龙制成，它用来防止外部光照射。彩色包层起到识别、保护及隔温作用。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用1、MOST总线的控制单元（1）光导纤维（POF）——结构光纤端面切割面上的污垢和刮痕会产生很高的损耗（衰减），因此，为了最大限度地减小传送损失，光导纤维的端面必须光滑、垂直和清洁。只有使用专用的切割工具才能达到上述要求。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用1、MOST总线的控制单元（1）光导纤维（POF）——光波的传送①直的光导纤维：光导纤维以直线方式在内芯线中传导部分光波，大多数光波通过在内芯线的表面产生全反射而被以之字形图案传送。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用1、MOST总线的控制单元（1）光导纤维（POF）——光波的传送②弯曲的光导纤维：发生在内芯线覆盖层边缘的全反射使得光波被反射，从而被传导通过弯曲处。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（1）光导纤维（POF）——光波的传送③过度弯曲的光导纤维：就会有部分光折射出光纤，故光导纤维的弯曲半径必须大于25mm。全反射条件——一束光线以较小的角度撞击在折射率分别较高和较低材料之间的边界层上在光导纤维中，内芯线的折射率比它的覆盖层高5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（2）光导插头为了能将光导纤维连接到控制单元上，使用了一种专用插头，插座接头上有一个信号方向箭头，它表示输入方向（通向接收器），插头壳体与控制单元连接。在生产光纤导线时，为了在插头外壳上固定光纤导线，就要在光纤导线尾端利用激光技术焊上塑料套管或者在尾端卡上黄铜质地的套管。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（3）电气插头作用：连接电源、环状故障诊断和输入与输出信号。（4）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。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（5）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。光电二极管的作用：入射的光信号被转换成电压信号，电压信号传送至MOST发射接收机。发光二极管的作用：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。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（6）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转换为电压信号传至光导发射机。接收机接收来自光导发射机的电压信号转换为二进制代码，并将其传送至控制单元的“标准微型控制器（CPU）”来自其他控制单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。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用2、MOST总线的控制单元（7）标准微型控制器标准微型控制器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。（8）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。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用3、MOST总线的环形结构MOST总线系统的显著特点是它的环形结构。控制单元通过一根光导纤维把数据传送至环形结构中的下一个控制单元，直到数据返回至发送控制单元，形成了一个闭合的环路。MOST总线系统的诊断是借助于数据总线的诊断接口和诊断CAN进行的奥迪A6L信息娱乐系统位置分布图5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用4、MOST总线的系统管理器的功能①控制系统状态；②传送MOST总线的信息；③管理传送容量。前部信息显示和操作单元的控制单元J523执行系统管理器的功能。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用5、MOST总线的系统状态（1）睡眠模式MOST总线中没有数据交换，设备被切换至备用模式，只有系统管理器发出光学起始脉冲后，才被激活。闭路电流下降至最小值。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用5、MOST总线的系统状态（1）睡眠模式睡眠模式激活的条件：MOST总线中的所有控制单元都准备就绪，可切换至睡眠模式。其它总线系统没有通过网关提出任何要求。自诊断未激活。在上述条件下，MOST总线可以通过下列方式切换至睡眠模式。如果起动发动机机或蓄电池放电，蓄电池管理器通过网关进行切换。通过自诊断仪器激活“传输模式”。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用5、MOST总线的系统状态（2）备用模式没有来自其他用户需要执行功能的请求。MOST总线系统仍在后台工作着，但所有的输出媒介（显示屏、音频放大器等）都不工作或不发声。此模式在起动和系统运行时被激活。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用5、MOST总线的系统状态（2）备用模式备用模式激活的条件：由其他数据总线通过网关激活，例如：驾驶员车门的关闭或开启，点火开关接通。由MOST总线中的控制单元激活，例如：打入的电话。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用5、MOST总线的系统状态（3）通电工作模式控制单元被完全激活。数据在MOST总线上进行交换，输出媒介（显示屏、音频放大器等）工作或发声。用户可以使用所有的功能。5-1MOST总线系统的原理三、MOST总线在奥迪A6L轿车上的应用5、MOST总线的系统状态（3）通电工作模式通电工作模式激活的条件：MOST总线系统处于备用模式。由其他数据总线通过网关激活，例如：S触点，显示屏工作。通过用户的功能选择来激活，例如：通过多媒体操作单元E380。（1）脉冲频率系统管理器以44.1kHz的脉冲频率从环状总线上向下一个控制单元发送信息帧。目的——允许传递同步数据。例如：声音和动态图像（视频），这些信息必须以相同的时间间隔来发送。为什么设置为44.1kHz？数字式音频装置（CD、DVD播放器，DAB无线电）的传送频率为44.1kHz，脉冲频率设置为44.1kHz，这些装置连接到M