OSI 七层模型（ 汽车电子对应）

第 7 层应用层 Application Layer作用直接给用户 / 应用程序提供服务是 “看得见的功能”。内容协议格式、命令、业务逻辑对应技术HTTP、MQTTCCC 数字钥匙协议UDS 诊断协议汽车第 6 层表示层 Presentation Layer作用数据格式转换、加密、压缩、编码内容AES 加密、TLS、编解码对应安全加密、视频编码第 5 层会话层 Session Layer作用建立、管理、断开会话内容连接保持、心跳、重连对应BLE 连接、TCP 会话第 4 层传输层 Transport Layer作用端到端可靠传输、流量控制内容端口、序号、确认、重传对应TCP、UDP特点保证数据不乱、不丢、不错第 3 层网络层 Network Layer作用寻址与路由跨网段传输内容IP 地址、路由选择对应IPv4/IPv6只有以太网、Wi-Fi 走这层CAN、BLE 不走 IP第 2 层数据链路层 Data Link Layer核心职责把物理层的比特流打包成帧保证相邻节点可靠传输。1帧结构 Frame Structure把一堆 01 打包成一帧包含帧头开始标志目标地址数据段校验码帧尾结束标志对应对比以太网帧1500 字节数据CAN 帧最多 8 字节数据CAN FD 64BLE 帧短小低功耗帧2寻址 Addressing用来区分 “发给谁”以太网 / Wi-FiMAC 地址48 位CANID 号不是地址是优先级 内容标识BLE广播 ID、GATT 特征值3校验 Check保证数据没被干扰篡改以太网32 位 CRCCAN15 位 CRC车规级强纠错BLECRC 白化4冲突检测 / 冲突避免以太网CSMA/CD发之前先听冲突就停退避重发Wi-FiCSMA/CA发之前先预约信道避免冲突CAN位仲裁Bitwise Arbitration冲突不丢帧按 ID 优先级自动胜出BLE跳频、时分几乎不冲突5总线访问控制谁什么时候能发以太网交换机调度星型CAN多主总线任意节点可发靠优先级BLE广播、连接事件、时隙机制Wi-FiAP 统一调度第 1 层物理层 Physical Layer只负责一件事传输原始比特 0 和 1不关心内容只关心电、光、无线、电压、波形、速率。1电信号有线以太网差分信号双绞线CANCAN_H / CAN_L 差分电压隐性电平CAN_H2.5VCAN_L2.5V → 代表 1显性电平CAN_H3.5VCAN_L1.5V → 代表 0抗干扰极强车规标准2无线信号空中Wi-Fi2.4G / 5G 射频OFDM 调制BLE2.4G 低功耗射频高斯频移键控靠电磁波幅度、频率、相位表示 0/13波特率 Baud Rate / 比特率 Bit Rate表示 “每秒发多少位”CAN20k、50k、125k、250k、500k、1Mbps以太网10M/100M/1000M bpsBLE1Mbps / 2Mbps波特率越高速度越快但抗干扰越弱4物理接口以太网RJ45CAN双绞线两根线BLE/Wi-Fi天线终极总结最精炼物理层只负责0/1 的电 / 无线信号、电压、波特率数据链路层把 0/1 打成帧做寻址、校验、冲突处理、总线控制网络层IP 寻址、路由传输层可靠传输TCP上层业务协议HTTP、MQTT、CCC、UDS最关键的对应表层核心能力CAN以太网Wi-FiBLE物理层电 / 无线、电压、波特率CAN_H/L 差分双绞线电信号2.4G/5G2.4G 低功耗数据链路层帧、寻址、校验、冲突CAN 帧、ID、仲裁、强 CRC以太网帧、MAC、CSMA/CD无线帧、CSMA/CABLE 帧、跳频网络层IP、路由无有有无传输层TCP/UDP无有有无应用层业务协议车控指令HTTP/MQTT同以太网CCC 数字钥匙