In älteren Fahrzeugen wurde jedes Signal durch eine eigene Leitung übertragen. So schaltete der Lichtschalter direkt den Strom auf die Fahrzeugbeleuchtung. In modernen Autos wurden die Funktionen und die Menge an Steuergeräten so umfangreich, dass sehr dicke Kabelstränge verlegt werden hätten müssen um alle Funktionen durch eine seperate Leitung zu übertragen. Damit Fahrzeuge nicht allzu schwer werden und zudem zuverlässig bleiben wurden eine ganz Menge Bussysteme entwicklet. Jede Leitung und jeder Kontakt hätten sonst die Zuverlässigkeit der Autos verringert. Bei Bussystemen werden Daten auf wenige Leitungen gelegt und nacheinander (Seriell, zeitmultiplex) übertragen und so die Problematik gelöst.
CAN-BUS: CAN Bus ist der sicher bekannteste Bus. Hier werden zwei Verdrillte Leiterpaare mit Abschlusswiderstand (Terminator) verwendet um die Daten zu Übertragen. Der Standard ist sehr sicher und gegenüber Elektromagnetischer Einwirkung unempfindlich da die Daten differentiell übertragen werden. Die beiden Leiter führen also einen um die Mittelspannung jeweils nach unten und oben versetzte Spannung. Wirken Störungen ein, so weden beide Leitungen gleich gestört. Das Signal wird aber in den Knoten (Steuergeräte) differentiell ausgewertet. Es wird also die Differenz der beiden Spannungen gemessen. So heben sich Fehler vollständig auf. Das ist super denn so kann man CAN Büsse mit geringen Spannungen fahren, trotz der hohen Tacktung entstehen so relativ wenige EMV Störungen und man kann hohe Datenraten fahren. Der CAN Bus wir deswegen in nahezu allen Fahrzeugen selbst in kritischen Applikation eingesetzt obwohl er nicht vollständig deterministisch ist, als man sich nicht komplett sicher auf das Timing verlassen kann. Durch schlaue Mechanismen der Arbitrierung (wer darf aktuell senden) ist der Bus aber quasi deterministisch. Die Kosten sind mittel hoch weshalb für einfache Knoten auf andere Bussysteme wie dem LIN Bus ausgewichen wird. Für Multimedia eignet sich der Bus wegen der maximalen Datenraten von 1Mbps nicht. Einige Hersteller nutzen auch Einbus CAN bei geringen Übertragungsraten, büßen damit aber die Störfestigkeit ein. CAN gibt es zudem in der HS (High Speed) und LS (Low Speed) und inzwischen in der CAN FD (Flexible Data Rate) welche Datenraten bis 8MBit/s erlaubt und rückwärts kompatibel ist.
LIN Büsse werden immer dort eingesetzt wo CAN zu teuer oder zu kompliziert ist oder man gerne eine Leitung einsparen möchte. Der LIN Bus braucht nur eine einzige Datenleitung. Die maximale Datenrate ist auf 20kbit beschränkt was den Einsatz in komplexen Umgebungen verunmöglicht. Dafür ist der Bus aber durch diverse Maßnahmen sehr sicher und äußerst kostengünstig da die Bestandteile der Mikrocontroller UART lediglich mit einem Adapter an den Bus angepasst werden müssen. Selbst Quarzlose Mikrocontroller sind als Slaves ausreichend. Der Bus eignet sich über größere Distanzen und seit der Revision 2.1 sind schlaue Busmanagementfunktionen vorhanden um die Teilnehmer beispielsweise automatisch fernzukonfigurieren. Es gibt zudem Abwandlungen
K-Line, K/L Line, Coolbus & Co. Diese Büsse ähneln dem LIN Bus und können meist über einen entsprechenden Adapter konnektiert werden.
PWM (Ford), SAE J1850, SAE J1708, auch diese älteren Diagnosebüsse sind relativ simpel und können recht einfach adaptiert werden.
FLEXRAY und MOST sind Bussysteme welche Multimedia und sicherheitsrelevante Daten übertragen. MOST arbeitet mit Lichtleitern optisch. Diese Systeme sind wegen der hohen Anforderungen an die Hardware meist nur für die großen Automobilhersteller (OEMs) und größere Zulieferer (TIER1) von Interesse.
Für die meisten Bussysteme führen wir Systeme in unserem Shop oder können diese beschaffen und beraten Sie gerne bei der Applikation und Entwicklung.
