Техника - молодёжи 2006-06, страница 10
8 2006 №06 ТМ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Топология «кольцо» Топология «звезда» (ЦП — центральный процессор) Топология «шина» (ЦП — центральный процессор) ности двигателя, коробки передач и другого весьма дорогого оборудования). Шина предоставляет прямой физический доступ всем узлам к цифровым сообщениям каждого из них. А чтобы они не были загружены «чужой» информацией, применяются специальные фильтры, отсеивающие нужные сообщения по их идентификаторам. Узлы, как правило, имеют равный приоритет в работе и, если шина занята, автоматически переключаются на прием. Цифровые данные передаются со скоростями, которые выражаются в общепринятых единицах измерения — битах в секунду (бит/с) и кратных им величинах. Вышеупомянутый CAN (разработанный в 80-е гг.) допускает применение трех видов сетей: а) включающую в себя блоки управления двигателем, коробкой передач, тормозами и подвеской (скорости передачи данных — от 125 кбит/с до 1 Мбит/с); б) соединяющую приборы освещения, климат-контроль, механизмы регулировки положения сиденья (10 4 100 кбит/с); в) координирующую работу магнитолы, автомобильного телефона, навигационной системы (50 4 100 кбит/с). Но возможностей этого, безусловно, заслуженного стандарта перестало хватать еще в середине 90-х, когда в автомобили начали активно внедрять сложные системы передачи аудио- и видеосигналов (навигация, показ телевизионных изображений с общим для них цветным жидкокристаллическим дисплеем, аудиосистемы с адаптивным звучанием). Сегодня же, когда системой ночного видения или электромеханическими тормозами никого не удивишь, а счет микрокомпьютеров идет на сотни, особенно необходимы высокоскоростные и надежные в работе сети. Поэтому существующий CAN был модернизирован, у него возросла скорость передачи информации, а шина стала двойной (дублированной). Параллельно с этим Евросоюз (совместно со многими ведущими фирмами) разработал другой стандарт, названный ТТР (Time Triggered Protocol). В такой сети многие узлы дублируются и объединяются в устойчивые к сбоям группы (Fault Tolerant Units), а каждый узел может обмениваться информацией только в специально отводимые ему центральным процессором промежутки времени. ТТР, как и CAN, был стандартизирован для менее (включающих датчики или приводы) и более скоростных сетей, которые для облегчения управления и диагностики призваны взаимодействовать между собой с помощью специальных сетевых интерфейсов — шлюзов. Для передачи больших объемов данных наиболее прогрессивным решением является волоконная оптика. Импульсы света, несущие в себе цифровые сообщения, распространяются по пластиковым кабелям и обычно передают информацию со скоростями до 1 Гбит/с. Эти кабели не оказывают электромагнитного воздействия на другие устройства и сами очень устойчивы к помехам, электрически изолируют связываемые узлы (короткое замыкание в одном из них не приводит к повреждению другого), легче и тоньше аналогичных электрических. Первой машиной, примерившей это достижение техники, стал Mercedes серии S с кузовом W220 (кстати, именно его предок 500Е пятнадцать лет назад впервые в мире был оборудован цифровой сетью). Его фирменная интеллектуальная система COMAND, уже тогда включавшая в себя цветной жидкокристаллический дисплей, систему навигации, мобильный телефон и сложную аудиосистему, представляла собой волоконно-оптическую сеть, построенную по кольцевой топологии. В кольце используется маркерная система доступа, при которой единый цифровой поток (который ходит по кругу) разбит на количество частей, равное числуузлов. Каждой такой части предшествует специальный маркер, однозначно указывающий на ее предназначение конкретному управляющему модулю. Кольцо еще больше, чем шина, позволяет сократить длину кабелей в сети, но если определенные узлы не являются соседними, передаваемая между ними информация проходит через несколько «чужеродных» узлов. Этот известный недостаток колец, однако, является скорее благом для современных автомобилей, где многие управляющие модули и микрокомпьютеры должны быть «в курсе глобальных событий». Несколько сложнее обстоят дела с другой особенностью данной топологии: в случае обрыва одной из линий связи или выхода из строя какого-либо узла информация продолжает передаваться только в пределах сохранившегося сегмента. Но и с этим злом научились бороться. Просто узлы с наибольшей вероятностью отказа располагают последовательно, благодаря чему всегда сохраняется максимальное количество работающих систем. К тому же кольцо можно сделать двунаправленным (при возникновении неисправно Жидкокристаллический дисплей бортового компьютера автомобиля Отображение функций управления на дисплее бортового компьютера |
