beacon时槽 beacon设50还是100
汽车以太网技术标准概览
汽车以太网领域的技术规范涵盖了多个标准,其中包括IEEE802.3bw(100BASE-T1)、IEEE802.3bp(1000BASE-T1)、IEEE802.3cg(10BASE-T1S)以及IEEE802.3ch(多吉比特汽车以太网)等。
在2018年10月的IEEE汽车以太网技术上,英国伦敦成为了重要技术交流的舞台。其中,BMW特别介绍了其10Mbps的汽车以太网技术,该技术能满足车内约九成的通信需求。考虑到成本及能源消耗问题,汽车行业日益倾向于这一通信技术。这里我们为大家深入剖析这一重要技术——10M汽车以太网技术。
通过对技术文档的初步整理,我们总结了其显著特点:
与传统的百兆及快速汽车以太网相比,10M汽车以太网采用了独特的总线型拓扑结构。如示意图所示,此结构支持的总线长度为25m,而支线长度则可达10cm。
在通信线缆方面,10M汽车以太网与100BASE-T1/1000BASE-T1保持一致,均采用非双绞线进行通信。
它还引入了物理层冲突避免机制(PLCA),实现了无报文仲裁冲突,确保所有节点有序发送报文。PLCA机制具体表现为:
每个节点或PHY设备均配备有报文发送时槽;
节点按照类似LIN/FlexRay的调度表方式轮循发送报文;
每个发送周期开始前,主节点会发送Beacon信号;
每个周期内,任一节点仅能发送一帧报文;
若某时槽内节点不发送报文,则时槽可由下一节点使用;
此通信方式为半双工模式。
由于PLCA机制的引入,报文的发送延时具有可预测性。例如,一帧1500字节的报文在10M速度下发送,需约1.2ms。假设总线上有6个ECU,最大延时不会超过6ms。当报文长度缩短时,相应延时也会减少。
值得一提的是,PLCA机制能实现接近100%的带宽利用率。
相较于交换机式网络,10BASE-T1S以太网减少了PHY数量及线束使用,同时也减小了Gateway的ECU连接器尺寸,这有助于降低整体硬件成本。
其菊花链拓扑结构简化了ECU的部署及增减过程,使ECU能够直接串联并部署到车辆上。
在硬件设计上,通过将MAC与PHY功能集成至单一芯片内,并采用其他方式与MCU通信,使得小型且低成本的MCU处理器得以应用,进一步降低了硬件成本。
在软件层面,10M汽车以太网可与百兆/千兆以太网共用TCP/IP协议栈及QoS机制等,这降低了使用不同总线类型带来的软件协议栈开发及测试的复杂性。