Cruze

Opis i działanie komunikacji łącza danych

Zalecenie: Poniżej zamieszczono przegląd różnych magistral danych szeregowych, wykorzystywanych przez moduły sterujące GM do wzajemnej komunikacji. Użyć Schemat komunikacji danych w celu sprawdzenia, które magistrale danych szeregowych są skonfigurowane do danego pojazdu.

W pojeździe znajduje się wiele części składowych, które bazują na informacjach z innych źródeł, nadają informacje do innych źródeł, albo jedno i drugie. Sieci przesyłu danych szeregowych zapewniają niezawodny, efektywny kosztowo sposób "rozmowy" różnych części składowych w pojeździe oraz dzielenia informacji.

GM wykorzystuje kilka różnych magistral komunikacyjnych w celu zagwarantowania precyzyjnej czasowo i efektywnej wymiany informacji między modułami sterującymi. Przy wzajemnym porównaniu, niektóre z tych magistral różnią się pod względem szybkości przesyłu, charakterystyki sygnałów oraz zachowania. Takim przykładem jest szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN oraz wolnoprzesyłowa magistrala GMLAN.

Z drugiej strony, inne magistrale mają podobną charakterystykę, dzięki czemu mogą pracować równolegle. W takim przypadku, są one stosowane w grupach z częściami składowymi o wysokim stopniu interakcji. Przykładem są tutaj szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN, rozszerzona magistrala układu napędowego oraz rozszerzona magistrala podwozia. Umożliwia to wzajemną komunikację części składowych na magistrali przy mniejszym natłoku komunikatów, co zapewnia szybszą i bardziej precyzyjną czasowo wymianę informacji, niż gdyby wszystkie moduły sterujące pojazdu pracowały na jednej magistrali.

Większość informacji istniejących w obrębie danej sieci zwykle pozostaje w jej obrębie; jednak niektóre informacje będą współdzielone na innych sieciach. Moduły sterujące zaprojektowane jako bramki, realizują funkcje transferu informacji między różnymi magistralami. Moduł bramki jest podłączony do co najmniej 2 magistral i będzie współdziałać z każdą z tych sieci, odpowiednio do jej strategii komunikatów oraz modeli przesyłu danych.

GMLAN umożliwia monitorowanie przez odbiorczy moduł sterujący transmisji komunikatów z innych modułów sterujących w celu ustalenia, czy nie odebrano komunikatu będącego w zakresie zainteresowania danego modułu. Głównym celem jest umożliwienie wykorzystania wartości domyślnych zamiast informacji, które nie są już odbierane. Dodatkowo, moduł sterujący może ustawiać diagnostyczny kod usterki w celu wskazania braku komunikacji ze strony modułu sterującego, który miał nadać oczekiwaną informację.

Szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN jest wykorzystywana tam, gdzie zachodzi potrzeba wymiany danych z szybkością wystarczająco dużą, aby zminimalizować opóźnienie między wystąpieniem zmiany wartości czujnika a odbiorem tej informacji przez urządzenie sterujące, używające tej informacji do regulacji charakterystyki działania układów pojazdu.

Siec danych szeregowych szybkoprzesyłowej magistrali GMLAN składa się z dwóch skręconych przewodów. Pierwszy obwód sygnału jest identyfikowany jako GMLAN-High, a drugi obwód sygnału jest identyfikowany jako GMLAN-Low. Na każdym końcu magistrali danych znajduje się rezystor zakańczający 120 Ω między obwodami GMLAN-High i GMLAN-Low.

Symbole danych (1-i i 0-a) są nadawane sekwencyjnie z szybkością przesyłu 500 kbitów/s. Dane do transmisji na magistrali są reprezentowane w postaci różnicy napięcia między napięciem sygnału GMLAN-High a napięciem sygnału GMLAN-Low.

Logiczna "1-a" jest reprezentowana, gdy dwuprzewodowa magistrala znajduje się w stanie spoczynku, a obwody sygnału GMLAN-High i GMLAN-Low nie są aktywne. W tym stanie napięcie w obu obwodach sygnału jest takie samo i wynosi 2,5 V. Różnica napięcia wynosi około 0 V.

Gdy zachodzi konieczność nadania logicznego "0-a", obwód sygnału GMLAN-High jest podciągany do około 3,5 V a obwód GMLAN-Low obniżany do około 1,5 V. Różnica napięcia wynosi około 2,0 (+/- 0,5) V.

Rozszerzona magistrala GMLAN podwozia jest zasadniczo kopią szybkoprzesyłowej magistrali GMLAN, z tą różnicą, że korzystanie z niej jest zarezerwowane dla elementów konstrukcyjnych podwozia. Takie rozwiązanie umożliwia rozdzielenie ruchu komunikatów między dwie osobne magistrale, co pozwala uzyskać bardziej precyzyjną czasowo transmisję i odbiór komunikatów. Czasem zachodzi konieczność komunikacji między rozszerzoną magistralą podwozia a główną szybkoprzesyłową magistralą GMLAN. Do tego celu wykorzystuje się moduł sterujący elektronicznego układu hamulcowego (EBCM), który pełni funkcję bramki. Ponieważ rozszerzenie szybkoprzesyłowej magistrali GMLAN układu napędowego i główna szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN działają w taki sam sposób, diagnostyka dla każdej z nich jest taka sama.

Ta magistrala jest używana przez informacyjno-rozrywkowy podsystem multimedialny do szybkiego przesyłania grafiki wyświetlacza pomiędzy radioodbiornikiem a modułem wyświetlacza informacyjnego i/lub panelem sterowania radia/HVAC. Charakterystyka elektryczna magistrali interfejsu graficznego CAN (CGI) jest bardzo podobna do szybkoprzesyłowej magistrali GMLAN. Jednak strategia komunikatów oraz ich budowa są inne. Niekiedy zachodzi potrzeba komunikacji między magistralą interfejsu graficznego CAN a wolnoprzesyłową magistralą GMLAN. Do tego celu służy Radio SilverBox, pełniący funkcję modułu bramki. Ponieważ magistrala interfejsu graficznego CAN oraz główna szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN mają podobną charakterystykę elektryczną, diagnostyka dla każdej z nich jest taka sama.

W przypadkach, gdzie moduł wyświetlacza informacyjnego i panel sterowania radia/HVAC są osobnymi modułami sterującymi, moduł wyświetlacza informacyjnego odpowiada za przekazywanie informacji między radioodbiornikiem a panelem sterowania radia/HVAC. Radioodbiornik jest sprzężony tylko z modułem wyświetlacza informacyjnego, zaś moduł wyświetlacza informacyjnego komunikuje się z panelem sterowania radia/HVAC poprzez interfejs LIN.

Sygnał wzbudzenia szyny zostanie wygenerowany przez Radio lub Moduł wyświetlacza informacyjnego, gdy wymagane będzie zadziałanie tych systemów. Funkcja komunikacji interfejsu graficznego CAN jest aktywowana lub wyłączana na podstawie poziomu napięcia "Center Stack Wake" (Wzbudzenia stosu centralnego). Siec pozostaje wzbudzona, dopóki napięcie obwodu jest obniżane poniżej 1,5 V. Dezaktywacja komunikacji następuje, gdy napięcie obwodu wysokiego wyniesie około 5,0 V.

Radioodbiornik może wykonać resetowanie "na ciepło" dla Modułu wyświetlacza informacyjnego, jeżeli Moduł wyświetlacza informacyjnego nie zareaguje na żądanie Radioodbiornika. "Center Stack Reset" (Resetowanie stosu centralnego) jest wyjściem o niskiej wartości (poniżej 1,5 V) i niskim priorytecie z Radia do Modułu wyświetlacza informacji i posiada tę samą charakterystykę elektryczną, co sygnał "Center Stack Wake" określony powyżej.

Średnioprzesyłowa magistrala GMLAN jest bardzo podobna do szybkoprzesyłowej magistrali GMLAN z tą różnicą, że korzysta z mniejszej szybkości przesyłu danych 125 kbitów/s. Ta magistrala jest przeznaczona do wykorzystania tam, gdzie czas reakcji układu wymaga przesyłu dużych ilości danych w relatywnie krótkim czasie, przykładowo przy aktualizacji wyświetlacza graficznego. Dlatego zwykle jest używana w zastosowaniach systemów typu infotainment. Niekiedy zachodzi potrzeba komunikacji między wolnoprzesyłową magistralą GMLAN a średnioprzesyłową magistralą GMLAN. Do tego celu służy Radio (SilverBox), pełniący funkcję modułu bramki. Ponieważ średnioprzesyłowa magistrala GMLAN i główna szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN działają w podobny sposób, diagnostyka dla każdej z nich jest taka sama.

Wolnoprzesyłowa magistrala GMLAN jest używana w zastosowaniach, które nie wymagają dużej szybkości przesyłu, co umożliwia użycie mniej złożonych części składowych. Zwykle używana do funkcji sterowanych przez operatora, gdzie wymagany czas odpowiedzi jest krótszy niż tam, gdzie wymagana jest dynamiczna regulacja osiągów pojazdu.

Wolnoprzesyłowa sieć danych szeregowych GMLAN składa się z jednego przewodu, magistrali z odniesieniem masy i sterownikiem wysokiego sygnału napięcia. W czasie jazdy, symbole (1-i i 0-a) danych eksploatacyjnych pojazdu są przesyłane sekwencyjnie z normalną szybkością transferu 33,3 kbity/s. Jedynie w przypadku programowania części składowych można użyć większej szybkości transferu 83,3 kbity/s w specjalnym trybie szybkiego przesyłu danych.

W przeciwieństwie do szybkoprzesyłowych sieci dwuprzewodowych, wolnoprzesyłowa sieć jednoprzewodowa nie korzysta z żadnych rezystorów zakańczających na końcach sieci.

Symbole danych do przesłania magistralą są reprezentowane różnymi sygnałami napięcia na magistrali. Gdy wolnoprzesyłowa magistrala GMLAN znajduje się w stanie spoczynku i nie jest aktywna, jej sygnał napięcia jest niski i wynosi około 0,2 V. Ten stan reprezentuje logiczną "1-ę". W celu nadania logicznego "0", sygnał napięcia jest podwyższany do około 4,0 V lub wyżej.

Magistrala lokalnej sieci międzyobiektowej (LIN) składa się z jednego przewodu o szybkości przesyłu 10 417 kbitów/s. Ta magistrala służy do wymiany informacji między głównym modułem sterującym a innymi inteligentnymi urządzeniami, realizującymi wspierające funkcje. Ten rodzaj konfiguracji nie wymaga przepustowości ani szybkości, jakie oferują szybkoprzesyłowa magistrala GMLAN i wolnoprzesyłowa magistrala GMLAN.

Symbole (1-a i 0) danych do transferu są reprezentowane przez różne poziomy napięcia na magistrali komunikacyjnej. Gdy magistrala LIN znajduje się w stanie spoczynku i nie jest aktywna, sygnał znajduje się w stanie wysokiego napięcia i wynosi około V. Ten stan reprezentuje logiczną "1-ę". W celu nadania logicznego "0", sygnał napięcia jest obniżany do wartości zbliżonej do masy (0,0 V).

Moduły sterujące w sieciach szybkoprzesyłowych GMLAN, za wyjątkiem średnioprzesyłowej magistrali GMLAN oraz magistrali interfejsu graficznego CAN, włączają i wyłączają komunikację w oparciu o poziom napięcia w tym obwodzie. Gdy napięcie obwodu jest wysokie (około 12 V), komunikacja jest dozwolona. Gdy napięcie obwodu jest niskie, komunikacja zostaje wstrzymana.

Magistrala interfejsu graficznego CAN działa podobnie, ale korzysta z innych poziomów napięcia. Opis magistrali interfejsu graficznego CAN został zamieszczony powyżej.

Łącznik łącza danych (DLC) to znormalizowany łącznik 16-wnękowy. Budowa i umiejscowienie łącznika podyktowane są normą ogólnoprzemysłową, i muszą zapewnić następujące cechy:

Tester diagnostyczny komunikuje się poprzez różne magistrale na pojeździe Gdy na pojeździe jest zainstalowany tester diagnostyczny, to będzie próbował się komunikować z każdym modułem sterującym, który może się opcjonalnie znajdować w pojeździe. Jeżeli jakaś opcja nie jest zainstalowana w pojeździe, to tester diagnostyczny wyświetli komunikat braku komunikacji dla modułu sterującego z tej opcji. Aby zapobiec nietrafnym diagnozom braku komunikacji z konkretnym modułem sterującym, przejdź do Odnośniki przyłącza łącza danych odnośnie do listy modułów sterujących, magistral z którym się one komunikują, oraz kodów RPO dla konkretnego modułu sterującego.