任务一 新能源汽车数据传输形式
新能源汽车领域电子技术正在飞速发展，电气设备日趋复杂精密、高度集成、多功能，使得汽车工程师们必须寻求更快速有效的信息传输方式。数据总线技术及车载网络的出现，使汽车具有更多、更强的功能成为现实。因此了解并掌握新能源汽车数据传输形式，对于掌握新能源汽车车载网络的学习有很大的帮助。
本任务主要介绍新能源汽车数据传递形式及其功能等相关知识。
教学目标
知识目标
1）熟悉新能源汽车数据传输形式。
2）掌握不同类型总线拓扑结构。
技能目标
1）能说出新能源汽车总线技术及车载网络的功能。
2）能说出新能源汽车采用总线技术及车载网络的好处。
德育目标
1）培养团队意识、质量意识、环保意识、安全意识。
2）培养工匠精神和创新思维。
3）培养广泛学习、勤于思考的良好习惯。
知识储备
一、数据传递形式
目前在车辆上应用的数据传递形式有两种：形式一，每项信息通过独立的数据线进行交换；形式二，所有的信息通过两条数据线，在控制单元间进行交换。
1.信息通过独立的数据线进行交换
图1-1-1所示是数据传输形式一，即每项信息通过各自数据线传递的示意图，每项信息都需要一个独立的数据线。
该数据传输形式只适用于有限信息量的数据交换。随着信息量的增加，数据线的数量和控制单元的针脚数也会相应增加，需要更多的插接件连接，致使控制单元复杂且无法随意增加接口数量，导线多，电磁干扰大，传感器信息无法或很难重复使用，系统改动升级只能通过硬件实现。
就多个控制单元之间的信息传递而言，图1-1-2所示按形式一控制单元（模块）两两电气连接会导致终端设备的连接是任意且没有规律的。其中一台终端设备或者一条线路失效，通常可以通过其他线路来保持通信。
图1-1-1 数据传输形式一
图1-1-2 控制单元（模块）两两间的通信
2.信息通过两根数据线进行交换
图1-1-3所示是数据传输形式二示意，与数据传输形式一相比，所有信息都通过两条数据线进行传递。通过这种数据传输形式，所有的信息，不管控制单元有多少和信息容量有多大，都可以通过这两条数据线进行传输。
图1-1-3 数据传输形式二
该数据传输形式中，控制单元最多通过两条数据导线彼此连接，某一设备拥有的信息可以通过总线提供给其他所有设备。如果需要在某一总线信息上增加附加信息，则只需要更改软件即可。由于总线设备持续检查所发送的信息，因此此种传输形式数据错误率较低。某一信号可以重复使用，因此传感器和信号导线较少，插接件也较少，极大简化了车辆布线且便于诊断，也减轻了全车自重。
就多个控制单元之间的信息传递而言，图1-1-4所示控制单元按形式二通过总线连接，即构成车载网络，可使得任意控制单元的失效对网络功能没有影响，同时此种形式总线布线方便容易扩展，不需要其他调制解调设备。
图1-1-4 总线通信
二、车载网络拓扑结构
车载网络拓扑结构是指车载网络中各个站点相互连接的形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑以及网状拓扑。
如图1-1-5所示，总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构，它是将网络中所有的设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其他结点均可“收听”到；其信息向四周传播，类似于广播电台，故总线网络也被称为广播式网络。
如图1-1-6所示，星型拓扑结构是一种以中央结点为中心，把若干外围结点连接起来的辐射式互联结构，各结点与中央结点通过点与点方式连接，形状如同星形。
图1-1-5 总线型拓扑结构
图1-1-6 星型拓扑结构
环型拓扑中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，就是将所有站点彼此串行连接，像链子一样构成一个环形回路，数据沿环线依次通过每个结点直到目的地，环路上任何结点均可以请求发送信息；请求一旦被批准，便可以向环路发送信息；环形网中的数据可以是单向传输，也可是双向传输，如图1-1-7所示。
如图1-1-8所示，树型拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。它是总线型结构的扩展，是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，具有一定容错能力；一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作；任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。
图1-1-7 环型拓扑结构
图1-1-8 树型拓扑结构
网状拓扑又称作无规则结构，结点之间的连接是任意的，没有规律的，就是将多个子网或多个局域网连接起来构成网状拓扑结构，如图1-1-9所示。
图1-1-9 网状拓扑结构
实操任务
1）工具及设备：白板、白板笔、计算机。
2）资料及耗材：电子版比亚迪秦网关控制器维修手册与自学手册、比亚迪秦网络拓扑结构挂图、任务书。
实操步骤
一、车载网络应用识别
1）通过车载网络拓扑图挂图，了解车载网络数据总线应用、各数据总线的传输速率，了解总线上连接的控制单元名称。
2）通过维修手册或自学手册，找出车载网络拓扑图上有几种数据总线，各数据总线的传输速率、网关及各控制单元在车型上的安装位置。
二、整理清洁
按照7S管理标准，整理工具和场地。
任务练习
一、选择题
1.总线型是一种（ ）。
A.以中央结点为中心的拓扑结构
B.基于多点连接的拓扑结构
C.环形结构
D.无规则结构
2.树型拓扑从（ ）演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。
A.星型拓扑
B.环型拓扑
C.总线拓扑
D.网状拓扑
3.图1-1-10所示车载网络结构是（ ）拓扑结构。
A.星型
B.环型
C.网状
D.总线
图1-1-10 网络结构
二、判断题
1.总线技术及车载网络的出现，使汽车具有更多、更强的功能成为现实，因此了解并掌握新能源汽车数据传输形式。（ ）
2.就多个控制单元之间的信息传递而言，控制单元按形式二两两电气连接会导致终端设备的连接是任意且没有规律的。（ ）
3.一台终端设备或者一条线路失效，通常可以通过其他线路来保持通信。（ ）
4.数据传输形式二，与数据传输形式一相比，所有信息都通过两条数据线进行传递。（ ）
5.数据传输形式二控制单元最多通过两条数据导线彼此连接，某一设备拥有的信息可以通过总线提供给其他所有设备。（ ）
三、简答题
简述常用的车载网络拓扑结构。