【奥迪光纤怎么接】奥迪汽车系统中mos总线的应用及实例分析

摘要：对汽车的功能要求越来越多，对汽车的操作舒适度也越来越高，用于汽车的电子零部件越来越多。随着电子控制设备的增加，控制设备之间的数据传输需要新的传输通道，各种数据总线系统得到了广泛的应用。本文介绍了光纤数据总线(MOST总线)在奥迪汽车中的应用，以及如何解决问题。

关键词：汽车电子；MOST网络；波特率

奥迪汽车网络发展史上最先采用的是Lin-Bus国贸互联网。LIN是本地互连网络的缩写，也称为“本地子系统”，因为控制设备安装在有限的空间内。LIN总线控制设备最多只能与16个LIN和控制设备交换数据，传输速度最高只有20Kbt/s，不符合汽车电子系统的要求。这时，CAN公交车在汽车上得到了广泛的应用。CAN是控制器区域网络的缩写(局域网控制)。CAN总线分为三个总线系统。CAN-Drive总线传输速率为500 Kbt/s，CAN-舒适的总线传输速率为100 Kbt/s，CAN-信息娱乐总线传输速率为100 Kbt/s。这三种不同的总线连接到一个网关控制设备，以确保大量数据在不同总线之间传输。CAN总线的最大传输速率为1Mbt/s，视频和音频的传输速率可达到Mbt/s，如果是带有立体声的数字电视信号，则需要约6Mbt/s的传输速率。这时，MOST光纤数据总线首次出现在AUDI A8 03汽车上，随后奥迪新生产的所有型号的汽车都搭载了MOST公交车。

一.莫尔斯总线光纤传输特性

MOST总线是媒体Oriented Systems Transport的缩写，顾名思义，是用于多媒体数据传输的网络系统。MOST总线基于环形拓扑结构，使用光学点对点传输技术，可以共享多个传输和接收器的数据。解决了人们熟知的传统模式错综复杂的布线、繁琐的连接器、陈旧的控制、厚重的铜等不能满足现代汽车周边设备需求的这些矛盾。

塑料光纤传输技术具有以下优点：

1.传输速率高。MOST总线在使用光纤传输数据时，相关部件的数据交换以数字方式进行(以前的音频和视频信号仅作为模拟信号传输)，传输速率最高可达21.2Mbt/s。MOST总线传输速率远高于CAN总线系统1 Mbt/s的最大传输速率，因此CAN总线系统只能使劲传输控制信号。

抗电磁干扰能力强。MOST公交车在传输信号时在光信号号上进行。因为光波的波长比无线电波短，所以她不会引起电磁干扰，对电磁干扰也不敏感。

重量轻，占用空间小，成本低。MOST总线光纤在提供的带宽比有机玻璃制成的金属导线相同时，减少了约4.5千克的重量和约250米长的线束，从而减轻了汽车的重量，节省了空间，降低了成本，扩展了功能。

二。MOST总线网络结构

(图1奥迪莫斯总线环结构)

MOST总线使用图1所示的环形网络结构，控制单元通过光纤烟雾环方向将数据发送到下一个控制单元，直到第一个控制单元再次接收数据。这将形成闭合环。根据汽车配置的不同，上图中的控制单元数也有所不同。

1.光纤。光纤的任务是将一个控制单元发射器产生的光波传递给另一个控制单元的接收器。

光纤必须具有以下特征：

1)光波在光纤中传递时的衰减必须非常小。因为汽车的发射器和接收器之间的距离可以达到几米。

2)光波以直线传播，不能弯曲，但光波必须能通过弯曲的光纤传递。

3)光纤必须灵活，不能在光纤安装和振动中受损。

4)-40-85的温度范围内，光纤必须保证功能，以适应车内各种温度变化。

光纤的结构(图2)

(图2光纤结构)

光纤由纤维芯、反射涂层、黑色包层和彩色包层组成。纤维芯是光纤的核心部分，是用有机玻璃制成的光度线，根据整体反射的原理进行几乎无损耗的导电。透射反射涂层由包裹在纤维芯周围、对整体反射起重要作用的氟聚合物构成。黑色经典是尼龙做的，

它用来防止外部光的照射。彩色包层起到识别，保护及隔热的作用。

2．MOST总线控制单元部件。MOST总线控制单元部件的结构（如图3），它由光导插头，内部供电装置，电气插头，专用部件，标准微控制器，MOST-收发机，收发单元-光导发射器等组成。

（图3 控制单元的结构）

1）光导插头和电气插头。光导插头有一进一出两条光纤组成，光信号通过这个插头进入控制单元，或产生的光信号传往下一个总线用户。电气插头主要用于供电，环断裂自诊断以及输入/输出信号。

2）收发单元-光导发射器。收发单元-光导发射器由一个光电二极管和一个发光二极管组成。光电二极管把光信号转换成电信号后传至MOST-收发机，发光二极管的作用是把MOST-收发机的电信号再转换成光信号。

3）MOST-收发机。MOST-收发机由发射机和接收机两个部分组成，发射机将要发送的信号作为电压信号传至光导发射器，接收机接收到该信号后将所需的数据传至控制单元内的“标准微控制器”，而其他不需要的信息将原封不动发至下一个控制单元。

4）标准微控制器和专用部件。标准微控制器是控制单元的核心部分，它的内部有个微处理器，用于操纵控制单元的所有基本功能。专用部件用于控制某些专用功能，如CD播放机和收音机调谐器。

三．MOST总线的工作原理

　MOST总线基于环形拓扑，从而允许共享多个发送和接收器的数据。在光纤环路系统中，信息显示控制单元J523、数据总线诊断接口(网关)J533、电话控制单元R36、导航控制单元J104、电视调谐器R78、收音机控制单元R、音响控制单元J525及换碟机R41通过光纤组成一个封闭的环形结构(图1)，各控制单元通过光纤(LWL)以相同的方向在环路中发送数据到相邻的下一个控制单元。在每个控制单元中，各有1个光纤导体(FOT发射单元)来负责光波的传递（如图4）。它是由1个光电二极管和1个发光二极管组成。到达的光波信号由光电二极管转化为电压信号，并继续传输给传输接收机。发光二极管的任务是将MOST-BUS传输接收机的电压信号转化为光纤信号，产生波长为650 nm的红色光波。数据将通过光波的调制来传输，经调制后的光线接着将通过光波导体被导向下一个控制单元。

（图4 发射与接收单元） （图5 光波传送图）

光波沿光导纤维的传输过程中，只有一部分是沿直线传输的，绝大部分是按全反射原理在纤芯表面以之字形曲线传送的（如图五）。当一束光以小角度照射到折射率高的材料（纤芯）和折射率低的材料（涂层）之间的界面时，光束就会在纤芯的内部被完全的反射。这种全反射效应取决于从内部照射到界面的光波角度，如果角度过陡，也就是光导纤维弯曲或弯折过度时，光波就会离开纤芯从而造成很大的损失。所以，光导纤维的曲率半径不可小于25mm。

MOST传输协议由分成帧的数据块组成。每一帧包含流数据、分组数据和控制数据结构如（图6）。一个信息帧的大小为64字节，可分成起始区，分界区，数据区，状态区和两个校验字节。数据区可分为同步数据和异步数据两种类型如（图7）。声音和视频作为同步数据在24-60个字节之间，具有优先权进行传递；图片，用于计算的信息及文字作为异步数据于4个字节为一个数据包被记录并发射到接受器上。

（图6 信息帧结构）

（图7 同步和异步数据 ）

四．故障实例分析

故障现象：一辆06款奥迪A6L2.4CVT轿车,里程表显示行驶了2.5万公里。车主反映：车辆在下雨打雷的时候，MMI系统闪了两下后变成黑屏无法工作了，车主认为是被雷击坏了。

故障诊断与排除：接车后，试车，发现和车主反映的现象是一样的，MMI系统完全没有任何反映，但在车内系统一般不会被雷电击中的，怀疑是MOST系统中断路引起的故障，于是本着由简单到复杂的原则进行了如下检查：

1．连接故障诊断仪VAS5052对该车网关安装列表进行故障诊断，在网关的安装列表中显示与光纤环路相连接的各个控制单元无法达到(图8)。19数据总线的诊断接口即网关J533控制单元中有光纤环路断路的故障记录。根据该车光纤系统(MOST-BUS 媒体系统数据交换总线)的结构可知，如果系统无法开机说明光纤系统中的个别控制单元无法正常工作，或各控制单元间的光纤出现了断路、破损等情况，使光纤环路不能形成回路。

（图8 网关安装列表故障显示）

2．通过学习自学手册进行分析，如果数据传输在MOST-BUS中的一点断开，因其环形结构我们便把它叫做环路断开。环路断开的后果有：①声音和图像给出的中断；②通过多媒体操作单元的操作和设置的中断；③在故障诊断管理器故障存储器中记录光纤数据总线中断的故障存储 。环路断开的原因可能是：①光波导体中断；②发射或接收器控制单元电源故障；③发射或接收器控制单元故障。要确定环路断开的位置就必须实施环路断开故障诊断。

3．使用VAS5052对该车进行环路中断诊断导线的测量程序，考虑到维修便利性的原则，我们先从行李舱的左后衬板内断开音响控制单元J525(图9)，测量其电器插头上的环路中断诊断导线的电压，发现环路中断诊断导线与搭铁线之间的电压为5V，其标准值就是5 V。

（图9 音响控制单元J525）

4．若MOST-BUS中某个控制单元内有电器故障，则可以用光学替换控制单元VAS 6186(图10)来替换出现故障的控制单元，如果没有专用工具VAS 6186，我们可以用一段光纤和一个适合的插头把某个控制单元进行短接，再继续观察MOST-BUS系统是否恢复正常。

（图10 光学替换控制单元VAS 6186）

5．本着由简单到复杂的原则，用光学替换控制单元VAS 6186(图9)来替换音响控制单元J525，发现MOST-BUS系统是否恢复正常。由此，可以判断是音响控制单元J525有故障。

6．故障原因及排除：拆下音响控制单元J525发现上面有水流的白色痕迹，经查发现该车发生过事故更换过后风挡玻璃，由于装配不好有漏水现象，下雨时漏下的水产生短路而烧了音响控制单元J525。重新安装后风挡玻璃，更换音响控制单元J525后故障排除。

五．结束语

通过对该车故障的维修，让笔者感觉到，搞技术不是追求你会不会做就可以了，而是要追求100%的成功率才算是个合格的技术工人。任何事情都不能马虎，否则都会产生不必要的损失，甚至安全事故。面对越来越多的高新科技产品应用在现代汽车上，有时出现的故障也会错综复杂。为此，要求我们必须理解各个系统的工作原理及工作过程，才能快速诊断出故障。所以我们必须不断地学习新知识，只有这样我们在日常工作中才能尽快整理出正确的诊断思路，才能在面对疑难故障时得心应手。