CAN、LIN、車用乙太網路的差異:速度、配線、節點構成、成本、用途比較
在汽車中,會依所需的速度與成本,分別使用多種網路。LIN 以 1 條訊號線、最高約 20 kbit/s 通訊,是便宜的網路,用來連接開關、馬達等車身系統的零件。CAN 以 2 條線的差動訊號,讓 ECU 之間依優先順序通訊,是最高 1 Mbit/s(CAN FD 的資料部分為數 Mbit/s)的高可靠性網路,用於引擎、煞車等的控制。車用乙太網路以 1 對雙絞線傳送 100 Mbit/s 以上,負責攝影機等的大量資料,以及連接 ECU 之間的骨幹網路。
| 項目 | LIN | CAN | 車用乙太網路 |
|---|---|---|---|
| 最高通訊速度(參考值) | 約 20 kbit/s | 傳統 CAN 最高 1 Mbit/s(實際上常用 500 kbit/s)。CAN FD 的資料部分為數 Mbit/s | 100 Mbit/s(100BASE-T1)、1 Gbit/s(1000BASE-T1)。也有更快的規格 |
| 配線 | 1 條訊號線與接地 | 以 2 條線絞合而成的雙絞線(CAN_H 與 CAN_L)傳送差動訊號。兩端各有 120 Ω 的終端電阻 | 以 1 對雙絞線進行全雙工通訊 |
| 節點構成 | 1 個主節點與多個從節點 | 所有節點對等的多主控匯流排 | 以交換器為中心點對點連接的星狀或樹狀(也有 10 Mbit/s 的匯流排型規格) |
| 決定傳送順序的方式 | 主節點依排程傳送,從節點回應主節點的呼叫 | 以 ID 仲裁。ID 越小優先順序越高,勝出的訊框不會損壞 | 由交換器轉送。需要在固定時間內送達的通訊,以 TSN 管理時間與頻寬 |
| 一次傳送的資料 | 最多 8 位元組 | 傳統 CAN 最多 8 位元組,CAN FD 最多 64 位元組 | 每個訊框最多約 1,500 位元組 |
| 錯誤偵測 | 檢查和 | CRC、接收確認(ACK)、依錯誤次數將節點隔離 | CRC。由上層協定進行重傳等 |
| 每個節點的成本 | 最便宜。從節點不需要石英振盪器也能運作 | 中等。許多車用微控制器內建控制器 | 較高。需要 PHY 與交換器,但以每位元計算較便宜 |
| 主要用途 | 車身系統。電動窗、後視鏡、座椅、開關、雨刷、雨滴感測器等 | 控制系統。引擎、變速箱、煞車、轉向、車身系統 ECU 之間的通訊、故障診斷 | 攝影機與雷達的資料、資訊娛樂系統、連接 ECU 之間的骨幹網路、軟體更新 |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。