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、MQTT
  • CCC 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 64）
• BLE 帧：短小低功耗帧

2）寻址 Addressing

用来区分 “发给谁”

• 以太网 / Wi-Fi：MAC 地址（48 位）
• CAN：ID 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 CRC
• CAN：15 位 CRC（车规级强纠错）
• BLE：CRC + 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-Fi：CSMA/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-Fi：AP 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
• CAN：CAN_H / CAN_L 差分电压
  • 隐性电平：CAN_H=2.5V，CAN_L=2.5V → 代表 1
  • 显性电平：CAN_H=3.5V，CAN_L=1.5V → 代表 0
• 抗干扰极强，车规标准

2）无线信号（空中）

• Wi-Fi：2.4G / 5G 射频，OFDM 调制
• BLE：2.4G 低功耗射频，高斯频移键控
• 靠电磁波幅度、频率、相位表示 0/1

3）波特率 Baud Rate / 比特率 Bit Rate

表示 “每秒发多少位”

• CAN：20k、50k、125k、250k、500k、1Mbps
• 以太网：10M/100M/1000M bps
• BLE：1Mbps / 2Mbps
• 波特率越高，速度越快，但抗干扰越弱

4）物理接口

• 以太网：RJ45
• CAN：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