五、MOST总线网络技术
1.MOST总线的定义
MOST(Media Oriented Systems Transport)总线是一种用于多媒体数据传送的网络系统。MOST总线系统采用光纤作为物理层的传输介质,主要连接整车的视听设备、通信设备以及信息服务设备(如车载音响、车载电视、GPS电话等),其总线连接设备图如图2-19所示。
图2-19 MOST总线连接设备图
2.MOST总线的特点
1)使用光纤作为传输介质,可以优化信息传送的质量,光纤网络不会受到电磁辐射干扰和搭铁的影响。
2)传输速率快:在保证低成本的条件下最高可以达到147.5Mbit/s的速率。
3)无论是否有主控计算机都可以工作,并且支持声音和压缩图像的实时处理,最多可以同时传输15个频道的非压缩音频数据。
4)支持数据的同步及异步传输,一次最多传输60B。同时发送/接收器嵌有虚拟网络管理系统。
5)MOST网络支持“即插即用”方式,在网络上可以随时添加和删除设备。
6)MOST网络最多可连接64个节点,并且提供方便简洁的应用系统界面。
3.MOST总线的拓扑结构和网络层级
MOST总线最常使用的是环形拓扑结构,各种组件通过单塑料光纤进行连接。在环形网络中,每个组件都是MOST网络的一个节点,MOST网络是一个大型的一到多的数据传输网络,该传输网络最多支持64个节点。
MOST网络包含了ISO规定的OSI模型的所有7层结构。OSI分层、MOST网络分层和硬件分层的对应关系如图2-20所示。
图2-20 OSI分层、MOST网络分层和硬件分层的对应关系
MOST网络应用层主要是功能块以及相应的动态特性。功能块定义了由“属性”和“方法”构成的应用层协议接口。“属性”用于描述功能块的相关属性,“方法”用于执行相应的操作,利用“属性”和“方法”,可以对整个MOST网络进行控制。
网络服务层可分为网络服务基础层和网络服务应用接口层两部分。网络服务基础层主要提供管理网络状态、信息接收/发送驱动和流信道分配等底层服务;网络服务应用接口层提供与功能块的接口,包括命令解释等。
4.MOST总线的帧格式
MOST总线最重要的帧格式是数据帧,数据帧是由传播流媒体数据的同步数据区、传播数据包的异步数据区和专门传输控制数据的控制信道组成。其数据帧格式分为MOST25和MOST50两种。MOST25的数据帧的长度是512bit,64个字节;MOST50的数据帧长度为1024bit,128字节。MOST25中,每帧有2字节长度用于控制消息的传输,16帧才能构成一个控制信息块。MOST25数据帧格式如图2-21所示。
图2-21 MOST25数据帧格式
前导符占4bit,每个节点是利用前导符与网络同步的;边界描述符占4bit,边界描述符由时间主节点确定,取值范围为6~15,表明后面数据段同步区与异步区各自所占的带宽;同步数据区占24~60字节,异步数据区占0~36字节,两个区共占用60个字节,它们的分界靠边界描述符限定,以每4个字节为单位进行调节;控制信道占2个字节,控制数据可以用控制信道进行传递;帧控制和校验位占1个字节。
5.MOST总线的应用
当前MOST总线主要应用于高端汽车中,包括宝马5系、7系轿车和奥迪A6L、A8等轿车。本应用中以奥迪A6L为例,介绍MOST总线的应用。奥迪A6L的MOST总线应用图如图2-22所示。
图中红色部分是MOST总线的网关,网关的数据通过MOST总线传递给各个MOST节点,在A6L中主要包括导航、CD机、电话系统、数字音响系统、电视(高配车型)、数字音响广播、通信盒等。数据通过MOST总线进行传输从而组成了一个环形的MOST网络结构。
图2-22 奥迪A6L的MOST总线应用图