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welcome to JMing's world3월 21일 世界时装史-20世纪80年代12월 31일 革命的西方文明 中世纪后期主要可夸耀的事情,不是大教堂,不是史诗,也不是经院哲学,而是综合文明的建立;这一文明并非建立在辛勤劳作的奴隶或苦力的背脊上,而主要建立在非人力之上,这是史无前例的。
--小林恩·怀特 “我们应该注意到这些发明的力量、功效和结果,但它们远不如三大发明那么惹人注目;这三大发明古人并不知道,它们是印刷术、火药和指南针。因为这三大发明改变了整个世界的面貌和状态。”英国哲学家、科学家弗兰西斯·培根(1561-1626年)这一论断的重大意义在于:他富有洞察力地选择的三大发明都起源于中国。然而,这三大发明对中国并没什么作用,相反,却在西方产生了爆炸性的影响。中国的文明根深蒂固,中国的帝国组织渗透甚广,决不允许这些发明破坏传统的制度与习俗。于是,印刷术用于传播古老的观念,而不是新思想;火药加固了皇帝的统治,而不是正在出现的诸民族君主的地位;指南针除郑和用于著名的远航外,并不象西方人那样用于世界范围的探险、贸易和帝国的建立。 这一重大差别的根基,在于新的西方文明的独特性;它复杂多样、适应性强,摆脱了束缚欧亚大陆其他所有文明的传统枷锁。结果发生了历史性的转变。这一转变不仅改变了西方,而且,如培根所预见的那样,当革命的新社会的有力的扩张主义降临时,改变了整个世界。 一、西方社会的多样性 “为了避免即将降临的灾难,人们将自己分成三类:第一类是祈祷上帝的人;第二类是经商、种田的人;第三类是为了防护前两类人使之免受不公和伤害而产生的骑士。”法王腓力六世的大臣的这一分析,简单而又本质地描绘了中世纪西方社会的划分:教士、劳动者和骑士。尽管这三个阶层在欧亚大陆诸文明中都能找到,但在西方,由于罗马帝国的崩溃和未能重新建立帝国组织,它们的地位和相互关系却是独特的。在这些情况下,这三个阶层的作用究竟如何,将根据它们所体现的三种制度予以考虑;这三种制度是:封建制度、采邑制度和教会。 封建制度是一种政体,在这一政体中,那些拥有地产的人也拥有政权,因此,封建主和封臣之间的契约取代了国家权力。封建制出现时的背景是这样的:德意志君主已夺取罗马帝国的权力,但缺乏资金维持官僚机构、法院和军队的给养。当时选择的办法是将地产作为服务的报酬,但接受者,即封臣们倾向于将地产当作私人领地来管理。查理曼十分强大,足以迫使他的封臣们宣誓效忠,但在其软弱的继承者的统治时期,政权转到了封臣们手中;封臣们的地产即采邑实际上已变得不可剥夺。这些强有力的封建领主再把他们的土地分成更小的封地,分给那些依靠他们而不是依靠国王的追随者。封建主和封臣之间的封建契约,规定了彼此间的某些义务。其中最重要的是,封建主应既提供封地,又提供保护;而封臣则应根据当地习惯,每年服一次兵役,通常约40天。 在查理曼帝国崩溃后形成的各封建王国里,这一封建化过程在迅速地进行。由于大封建主的采邑的正当、合法的权益名义上来自皇权,所以,封建主选择国王非常谨慎,即使他们无意尊重他的统治权。但是,1000年之后,当西欧随着外来侵略的停止而安顿下来时,统治者渐渐能够维护他们的封建权力,并开始建立强大的君主国。在随后几个世纪中,国王与贵族间的斗争是西方政治历史的实质。 正如封建制度随着大规模的政治组织的崩溃而出现,采邑制度随着大规模的经济组织的崩溃而出现。因而,采邑是靠农奴经营的自足自给的村庄;农奴不能随便离开,并以其劳动养活教俗封建主集团。采邑的大小极不相同,其居民的人数少者二十,多者数百。农奴与奴隶不同,他既有义务,又有公认的权利。他受到保护,拥有一块土地,以维持自己和全家的生活;并享受许多宗教假日和收获节日,以得到辛勤劳动后的暂时休息。作为回报,他必需耕种耕地中留给封建主的那些田地,为封建主做家务及其他农田杂活,并将自己任何来源的收入的一部分交给他。 由于远距离贸易、中央手工业生产、帝国货币等的实际消失,采邑必须为自身提供几乎所需要的一切。尽管是自给自足的经济,或可能由于这种自给自足的经济,来邑的技术同罗马帝国时期的技术相比,一点也不原始。随着帝国经济的崩溃,奢侈品生产、灌溉工程、沟渠和公路系统也遭受损失。但是,自给自足的村庄,恰恰因为它们的自给自足的经济,并不需要帝国组织。它们以稳步增长的效率,在当地村与村的基础上发挥作用。采邑保存并改进了磨坊和铁匠工场,因为铁可以在地方上生产,所以这时使用的铁比以前更多。于是,中世纪西方的农业技术,如本章第三节所述,取得了更大进展,超过了希腊-罗马的水平对生活的各个方面产生了深远的影响。 至于教会,我们同样发现了一个自相矛盾的发展,即恰恰因为罗马的灭亡,教皇变得更为强大。他无需象君士坦丁堡、亚历山德里亚和安蒂奥克的主教们反对拜占廷皇帝的命令那样同皇帝的统治作斗争。当某个皇帝试图控制西方教会时,教皇基拉西乌斯(492-496年)送给他一封信,在这封著名的信中,他断言,“是主教,而不是俗权,应对教会的行政负责。”更重要的是,教皇进而声称神权优越于俗权:“两者之中,神权的责任更为重大,因为他们甚至须对统治人们的君主们传达神意。” 查土丁尼对意大利的征服;使他及其继承者们能控制罗马教皇的职位,结果,678室752年间的13任教皇中,至少有11位是希腊人或叙利亚人。但随着伦巴第人入侵意大利和伊斯兰教征服埃及、叙利亚和北非,拜占廷皇帝干预西方的能力大大减弱。罗马教皇的职位如今从受困的君主坦丁堡转入法兰克人手中,教皇还同法兰克人缔结了盟约,这最终导致800年时教皇利奥三世为查理曼加冕。与此同时,教皇的传教团改变了异教的北部地区的宗教信仰,使教皇的至高权力在西方得以进一步加强。由于他们的成功,新的教会相继成立:597年成立了英格兰教会,7世纪创立了伦巴第和弗里西亚教会,8世纪创建了德意志教会;这些教会都接受了教皇的“天主教的”即“全世界的”教规。(中世纪宗教信仰的地图) 当时西方新的多样性社会的组成部分有以下这些:代皇帝的命令而起的独立教会,代替帝国当局的一群封建君主和封建主,取代罗马时期奴隶种植园、各自开垦荒地的自治的来邑,不久后以其来自城市的独特有效力而于贵族、高级教士、最终于君主颇为不利的新兴的商人阶层。这一社会,这一全欧亚大陆独一无二的社会,在1O00年后的500年中如何发展和适应,以及最终怎样发展起对外扩张的力量与动力,将在以后几节中予以叙述。 二、地理背景 地理因素是中世纪欧洲跑到其他地区前面去的重要因素。其中之一是所处的有利位置。欧洲因地处欧亚大陆西端,1000年后未曾遭受侵略。西欧相隔遥远的意义在13世纪蒙古人肆意侵占俄罗斯、15和16世纪奥斯曼土耳其人征服巴尔干半岛、柏柏尔人屡次进攻北非等方面表现得十分明显。由于免遭这种蹂躏,西欧同更易遭受侵略的东方地区相比,无疑享有极大的优势。 同样重要的是,欧洲拥有非常有利的自然资源。北欧大部分地区是一个大平原,它始于比利牛斯山脉西端,向东、北方向延伸出去,且越往前延伸越宽,最终形成了从黑海到波罗的海连绵不断的大平原。由大西洋吹来的西盛行风径直吹过这些横跨整个欧洲的平原,进入俄罗斯。因此,地中海盆地北部地区气候较温和,长年多雨,加之士地肥沃,为农业生产提供了理想的条件。河流终年无冰,水量充足,为交通运输提供了便利的手段。锯齿形的海岸线进一步加大了这一优势,为内陆地区到达沿海口岸提供了较方便的通道。某些高原和山脉虽中断了连绵不断的大平原,但它们不是很高很大,没有严重影响交通运输。相反,这些山脉矿物资源丰富,是巨大的物质财富,具有非常重要的历史意义。 当然,千万年来,这些自然资源一直是人们可得到的,但是,只有在技术能力达到一定水平时,才能得到有效的利用。这一对适当的技术的要求在各地和各时代都起作用。例如,上个世纪,美国从明尼苏达州北部的巨大的梅萨比岭铁矿区获得巨额利润,但印第安人在这个地区渔猎了几千年,却没有利用这些矿石,甚至不知道它的存在。如今在中东、阿拉斯加州北部和各海底开发的贮量丰富的油田,情况同样如此。中世纪的西欧也是这样,在那里,先进技术首次使当地资源得到有效的利用。结果,生产率的提高产生了深远的影响,使欧洲的经济和政治中心从传统的地中海盆地向北转移。 三、技术的进步 中世纪西欧取得的技术进步,比整个古典希腊和罗马历史时期所取得的进步还要多。一个原因是,西欧没有奴隶制,而奴隶制往往阻止技术革新。另一原因是,边远地区的环境普遍地促进了节省劳力的发明。中世纪西方的采邑制度也有助于技术的发展。在这一制度下,社会阶层的范围并非从“神圣的”皇帝到非人的奴隶,而是从具有一定权力和义务的农奴到庄园主;庄园主为了对举产过程有一些真实的了解,与农奴保持充分的接触。因此,体力劳动获得了一席地位,并受到尊重,这是古老的奴隶制文明所没有的。 最后,基督教的人道主义伦理,也促进了西方技术的发展;人道主义伦理本身是在反对古老的帝国社会的无人性中发展起来的。修道院里的修士们坚持认为,体力劳动是精神生活的组成部分。或者,如他们所说的:“劳动就是祈祷。”这些修土作为最早的指甲下有污物的知识分子,是具有重大历史意义的。他们最早将智能和汗水连在一起,在这一点上,他们十分有助于技术的进步。一个叫罗杰·培根的修士在13世纪就已预见到未来的许多技术成就,这并不是偶然的。 人们可制造机器,使用这种机器,最大的船只需一个人驾驶,而且比那些乘满划手的船跑得还要快;人们能制造运货车,它们无需牲畜牵引,而且速度惊人;人们能制造飞行器,一个人乘在飞行器上,可以用机械翅膀拍击空气,就象鸟一样……;人们还能制造使人能潜入河底的机器。… 培根的见识不仅反映了他自身的天赋,也反映了西方社会的独特性。正如在当时欧亚大陆的其他地区找不到与此相似的陈述一样,这一陈述恐怕也是古典希腊和罗马所难以理解的。它有助于说明,为什么发源于中国的许多发明和希腊-罗马人所知道的许多发明,只是在西欧人手中才得到全面发展和充分利用。 西方特有的技术成就包括原始农业方面的基本发明。其一是“三田”轮作制;“三田”轮作制从8世纪起逐渐被人们采用,并极大地提高了生产率,因为使用这一耕作制时,任何时候只有三分之一的田休闲,而使用过去的“双田”制时,则有一半田地闲着。其二是重型轮式犁的发展;这种犁装有锋利的铁头,翻土深度可达六至八英寸,甚至更深。犁头的后面是犁壁,这样装置可以翻起被耕的草地。这种犁使耕种杂草丛生、难以耕作的肥沃的洼地成为可能。无疑,这是一种与原始的扒犁完全不同的农具;扒犁通常用于耕翻地中海盆地的贫瘠的砂土。 更有效地利用马力也有助于农业的发展。在古代,由于使用的挽具是套在牲畜的肚子和脖子上,牲畜拖拉重物时往往会被勒死,所以,马很少用于农业。然而,到10世纪时,人们发展了一种挽具,这种挽具套在马的肩上,马拖重物时不会被勒死,从而将马的拖力提高了四到五倍。因此,马同过去使用的牛相比,速度更快、效率更高,成为农业生产必不可少的力源。马蹄铁的发明也很重要,它使马施重物以及耕地变得更为容易。 最后谈谈十分重要的水车和风车。水车和风车在希腊-罗马时期就已为人们所知道,但由于当时拥有充足的奴隶劳动力,缺乏终年不涸的河流,因此很少有人使用。北部地区因不存在着这两大障碍,磨坊和磨坊主很快就几乎遍及每个采邑。在地中海盆地,水车原是专用于碾米的工具,中世纪时发展成一般性的原动机。于是,水力开始用于银锤和锻炉风箱,用于大型锯机和车床,用于织布的浆洗机、造纸的纸浆机和碎矿的捣矿机。的确,英格兰1086年编纂的《土地调查清册》例举了5000家磨坊。这就是说,每50户人家有一家磨坊,其数量之多,足以大大地影响人们的生活水平。 西方这一独特的进步,也反映在同近邻传统的拜占廷文明的正在变化的关系之中。1203年,当西方的十字军开始围攻君主坦丁堡时,他们对这座古都的富有和豪华充满敬畏之感: 那些未曾见到过[君士坦丁堡]的人,难以相信世界上竟有如此富丽的城市。当他们看到高大的城墙和城楼,看到豪华的宫殿和高耸的教堂,看到城市的长度和宽度时,无不为之悚然惊骇;城墙和城楼用于围城;宫殿和教堂如此之多,若不是亲眼目睹简直令人难以置信;城市的长度之长,宽度之宽是其他所有城市无法比拟的。毫不奇怪,他们都吓呆了;料想不到,自世界创造以来,人类竟从事过如此巨大的事业。 对比之下,两个半世纪后,希腊学者、红衣主教贝萨里翁在一封信中表达了完全不同的看法。这位红衣主教因在罗马住过多年,所以对意大利手工业的先进水平印象极深。1444年,他写信给伯罗奔尼撒(摩里亚)半岛的拜占廷自治省的统治者君士坦丁·帕莱奥洛古斯,建议他派“四个或几个年青人”到意大利去,偷偷学习意大利的手工技艺,并学习意大利语,“以使精通信上所说的东西”。贝萨里翁对消除手工劳动的水力锯机的印象尤为深刻。他谈到“木头被自动锯锯断,水车轮转得又快又匀称”。写信时他还想到了水力风箱:“熔炼和提炼金属时使用皮风箱;这种风箱无需用手推拉,能将金属从无用的、泥土似的现存物质中分离出来。”贝萨里翁还谈到,在意大利,“人们很容易获得有关炼铁的知识,而这一知识对人类是非常有用、必不可少的”。这一陈述的意义是很明显的。中世纪西欧取得的技术进步如此巨大,以致历史上第一次有东方人建议,派学生到西方去学习“实用工艺。” 四、发展中的经济 与技术进步相一致的是相应的经济发展。900至1300年,经济稳步发展。然后出现了14世纪的经济大萧条。它由多种因素共同引起。这些因素是连年的粮食歉收和饥荒、黑死病、英法“百年战争”以及德国和意大利的其他斗争。粮食歉收和饥荒在1315和1316年期间尤为严重。黑死病首次流行于1349年,夺去了三分之一到三分之二的城市居民的生命(参见黑死病的蔓延图);以后又多次周期性地发生。不过,1400年后不久,经济开始复苏;从那时起,经济发展的趋势是普遍地上升。 经济的全面发展自然同技术进步有关;技术进步促进了农业和手工业的生产率的提高。这几个世纪未曾遭受任何外来侵略也有利于经济的发展。另外,10至14世纪,人口大约增长了50%这一增长率在全球性人口爆炸的今天似乎是微不足道的,但在当时却是世界上任何一个面积大体相当的地区无法与其相比的。人口激增促进了维持人口增长的农业的改进;而食物供应的增加反过来又使人口的进一步增长成为可能。 欧洲经济的发展在各个领域中都很显著。新的采矿法提高了中欧和北欧地区的盐、银、铅、锌、铜、锡和铁矿石的产量。同样,不列颠、斯堪的纳维亚和波罗的海沿岸的丰富的水材和松脂的开采范围这时也比以往任何时候都大。北部地区的渔业的产量,尤其是爱尔兰和挪威的鳕鱼、波罗的海的鲱鱼的捕捞量也大大增加。当然,最重要的是,大多数人所从事的农业的生产率也大大提高了。农民首次开垦了村庄周围的荒地。这是一个惊人担却千真万确的事实:12世纪,法国只有约二分之一、德国只有三分之一、英格兰只有五分之一的土地被耕种,其余的都是森林、沼泽地和荒地。在小块耕地的周围是大片有待殖民者去开垦的荒地。欧洲农民络绎不绝地涌进这些无人居住的空地,砍伐森林,烧毁灌木丛,抽干沼泽地,准备开垦和耕种。到1300年时,法国的耕地面积比今天还要大。 农民不仅在自己所在的地区开荒种地,而且随人口的增长移居广阔无垠、人烟稀少的边远地区。正如美国发起过向太平洋沿岸的西迁运动一样,欧洲这时开始了向俄罗斯边境的东迁运动。例如,到1350年,西里西亚地区有新殖民地1500个,由15万到20万移民经营。不仅日耳曼移民渡过易北河,排挤东欧的斯拉夫和波罗的海诸民族,而且其他移民也随着征服进入西班牙,盎格鲁撒克逊人挺进威尔士、苏格兰和爱尔兰。 人口的增长,以及农业、采矿业、渔业和林业产量的提高,都相应地促进了商业和城市的发展。10世纪时,虽然欧洲各地已可见到商人,但他们经营的商品绝大多数是奢侈品。到14世纪时,商业已从日常生活的外国发展到日常生活的中心。当时交换的货物有:英格兰的原羊毛,佛兰德的用英国羊毛制成的毛织品,德意志的铁和木材,斯拉夫地区的毛皮,西班牙的皮革和钢,以及东方的奢侈品等。尽管从事商业的人只占总人口的一小部分,但中世纪后期商业的巨大发展,对整个社会产生了重要的影响。城市作为地方贸易和地方行政的中心,开始慢慢地出现。意大利在这方面居领先地位,拥有威尼斯、阿马尔菲和那不勒斯这样的商业中心;这些商业中心的居民被伦巴第侵略者切断了同内地的联系,于是开始出海谋生。后来,内地商路上和波罗的海沿岸相继出现了一些城市。另外,定期大集市对商品销售也很重要;这些集市出现在商路两旁,以香槟地区的那些集市最为著名;香槟离佛兰德、意大利和德意志的距离相等,战略地位十分重要。(中世纪的贸易路线图) 在人口和贸易量方面,中世纪西欧的城市同中国、印度或中东的城市相比是微不足道的。但由于拥有日益增长的自治权和政治力量,它们显得十分独特。恰恰因为它们再从头开始,而且处于政治上支离破碎的欧洲而不是坚如磐石的帝国的结构中,所以自治市的自由民从一开始就表现出自信和独立,这种自信和独立是欧亚大陆其他任何地区所没有的。 由于自治市的自由民拥有权力和财政资源,他们通常从国王那里获得皇家特许状;特许状准许他们组成单独的小自治市,享有自治体的权利,可以用自治市的印章签定协议,拥有自己的市政厅、法院以及市外属地。皇家特许状还准许商人和工匠组织行会,或自愿同盟会,用以自卫和互助,其中包括对产品标准、价格和工作时间的规定。因而,城市逐渐被公认为新的社会成分,市民不再受封建法律的制约。这一点在下面这个惯例中得到反映:如果一个农奴逃到城市,在那里住了一年零一天而未被捕捉到,他便成为自由人。正如当时的俗话所说的那样:“城市的空气能使人自由。” 在某些地区,一批批城市联合起来组成联盟,这些联盟成为强有力的政治及经济统一体。当霍亨斯陶芬王朝的皇帝企图强迫意大利北部的米兰、布雷西亚、帕尔马、维罗纳等富庶城市纳税,并接受帝国管辖时,这些城市便结成伦巴第联盟;联盟在教皇的支持下,成功地进行了反对皇帝的战争。同样,1350年,不来梅、吕贝克、斯德丁、但泽等波罗的海沿岸的90个城市组成了汉萨阿盟,反对海盗,迫使外国承认它们的商业特权,实际上垄断了北欧的贸易。 这一发展给欧洲商人带来了地位及权力,这在欧亚大陆是独一无二的。例如,在中国和印度,商人被视为下等人和不受欢迎的人:在西北欧,商人则拥有社会地位,其财富和政治权力也随时间的推移而不断增长。在中国,各时代的商人在衣着打扮、携带武器、骑马乘车和拥有土地方面受到种种限制;他们将商品从一处运到另一处、被认为是非生产性和寄生性的活动,他们被置于社会底层。同样,在印度,由于印度教强调放弃财产,商人毫无声誉。在印度,最理想的人物不是赚钱造宅第的、忙忙碌碌的商人,而是坐垫子、吃大蕉叶、无物质财产牵累的神秘主义者。因此,在东方诸帝国中,商人毫无机会上升到当权者的地位。中国是学者主管行政,日本是军人治理国事,马来西亚地区和印度拉杰普特诸国是地方贵族管理国家,但没有一个地方是由商人当权的。 是的,没有一个地方,除了欧洲。在欧洲,商人的政治权力及经济力量正稳步增长他们正成为伦敦的市长、德意志帝国自由市的参议员、荷兰的州长。这样的社会地位和政治关系意味着国家更加重视、更加始终如一地支持商人利益以及后来的对外冒险事业。 五、新君主国的崛起 到10世纪时,西欧已变成封建小国的聚集之地;这些封建小国一点一点地获取巴灭亡的查理曼帝国的土地和权力。以后几个世纪中,几种传统和势力彼此不合。封建君主们不断地与常领有较大封地、行使较多权力的封臣们相冲突。教俗封建公国揭出了棘手的叙任权问题。诸城市有时结成象伦巴第联盟和汉萨同盟那样强大的组织。它们都以自己为中心;然而其时,还存在着一股与它们相对抗、正在为实现一个以罗马教皇或者以查理曼及其前任的继承人“罗马”皇帝为首的统一的天主教世界而不懈奋斗的势力。这些互相冲突的势力错综交织在一起,使政治生活中产生了各种水平的同盟和联盟,它们无限多样、不断变化。(神圣罗马帝国建立初期版图) 广义地说,查理曼死后,西欧政治的发展可分为三个阶段。9至11世纪,教皇和皇帝一般说来是合作的。教皇帮助皇帝反对德意志世俗贵族;作为回报,皇帝支持教皇反对与罗马教皇的权力相对立的拜占廷势力。1073年,教皇格列高利七世任职,罗马教皇的权力开始达到顶峰。为争夺日耳曼主教的叙任权,教皇和皇帝发生冲突,结果格列高利获胜,从而削弱了帝国的行政和皇帝的权力。到13世纪,教是英诺森三世实际卷入了欧洲各国的事务之中,国王和皇帝由他任命或废黜。他宣称:“世界上的一切都逃脱不了教皇的关注和控制。”两个多世纪以来,尤其由于虔诚的法王和英王相继即位,罗马教皇通常被认为是天主教世界的最高统治者。 罗马教皇的最高权力,到教皇卜尼法斯八世手中突然戏剧性地结束了;卜尼法斯八世曾颁布《教皇训令》(1202年),坚定地阐明教皇权力至上的学说:“……我们要声明,要陈述,要解释,要正式宣告,服从罗马教皇的统治,是众生得救所完全必需的。”但是,前几个世纪中所能接受的东西,这时却不再合人心意。诸君主及其议员们把国家繁荣看得比教皇的愿望更重。卜尼法斯遭到法王使者的威胁和虐待,受辱后不久便死去。1305年,法国大主教当选为教皇,称为克雷芒五世。他未去罗马,而是以法国东南部的阿维尼翁为教皇驻地。此后70年间,阿维尼翁教皇受制于法王,失去了前辈在天主教世界中的统治地位。 欧洲君主新权力的获得,极大程度上取决于同新兴的商人阶层的非正式联盟。自治市的自由民向君主提供财政援助和管理才干,成为国王的内待、监工、帐目保管人和皇家造币厂经理等。最初,这些人组成国王的王室,主管国王私人事务。如今,随着王室成员被派去管理整个王国,强有力的中央集权政府发展起来。更明确地说,它与某些代议制议会一起,为官僚机构、法院和税收制度打下了基础。 作为回报,君主向自由民提供保护,以反对封建领主和主教的频繁战争和苛捐杂税。他们还为商人利益服务,废除了五花八门的地方自治政权;这些地方自治政权各有其自己的关税、法律、衡量制和货币。14世纪末期,易北河上有35个征税站,莱茵河上有60多个,塞纳河上也有许多,如果船载谷物沿塞纳河行驶200英里,其费用将达这些粮食售价的一半。随着这些障碍的消除,随着是家法律和命令的实施,到15世纪,出现了民族君主国,初步形成了今天的英国、法国、葡萄牙以及斐迪南和伊莎贝拉联姻后的西班牙的版图。 这些大而新的政治统一体,在调动从事海外冒险事业所必需的人力物力资源方面是必不可少的。早期探险者虽然绝大多数是意大利航海冒险家,但他们的资助者都是新兴的民族君主国,而不是他们的家乡、微不足道的城邦,这一点决非偶然。西班牙和葡萄牙朝廷给哥伦布和达·伽马以大力支持;英国和法国朝廷也紧随其后,热情支持卡伯特、韦拉扎诺及其他许多人。 六、文艺复兴的酝酿 西方中世纪文化和知识的发展,同经济和政治的发展一样意义重大,富有革新精神。从罗马陷落到约1000年,前后的几个世纪在完全缺乏文化创造力的意义上说,构成了西方历史上的“黑暗时代”。(黑暗时代的西欧)极度贫穷、危机四伏、与世隔绝,不可能产生文学、艺术和学术杰作。的确,修道院的修土设法保存了部分古典文化,但他们自然致力于保存与其宗教信仰相一致的部分,而忽视了那些更为世俗的东西。结果形成了“基督教的”即“教会的”文化,这种文化对教会是一个补充,并依附于教会。 11世纪,主教们为了教育其管辖区内的教士,创办了教会学校。一个世纪以后,以教会学校为基础的早期大学逐渐形成。这些大学是具有合法身份的自治团体,这是它们与众不同的特征。此外,它们不象教会学校那样只有一个文科,另外还有教会法规、民事法律、医学和神学系。文科的全部课程包括三个低级学科(拉丁文法、逻辑和修辞)和四个高级学科(算术、几何、音乐和天文)。12世纪,在博洛尼亚、巴黎和牛津出现了第一批大学。随后一个世纪中,在帕多瓦、那不勒斯和萨拉曼卡创办了一些大学;14世纪,在中欧的布拉格、克拉科夫和维也纳也建立了一些大学。 (中世纪的学术中心图) 这些大学最初都是培养教士的机构。这一培养重点是自然的、适合时宜的,因为当时教士垄断了文化职业和行政职位。但是,12世纪,当有人将亚里土多德的形而上学的著作和其他古典名著从阿拉伯语翻译成拉丁语,后来直接从希腊语翻译成拉丁语时,这一限制受到了挑战。这些著作的翻译使西方学者首次面临体系完整的、唯理论的自然哲学,引起了欧洲思想界的大动荡。如今,他们的问题是要使这一哲学同传统的基督教的设想和教义相一致。 实质上,早些时候,穆斯林神学家和哲学家如加扎利和阿威罗伊就已遇到相同的问题。他们的方法出自二难推理,是“双重真理”论,即较高的神学的真理和较低的理性的真理。在寻求亚里土多德和基督教神学相一致的方面,著名的人物是巴黎大学杰出的多明我会修道上托马斯·阿奎那(1226-1274年)。在其主要著作《神学大全》中,他阐述道,亚里士多德详述了理性的真理,教会的箴言详述了宗教的真理;这两个真理虽在信仰的基础上被争论不休,但最终必须相一致;亚里士多德的哲学的真理必须支持和赞同最高的、基督教信条的真理。这也是他在《反异教大全》中着手论证的观点;《反异教大全》是一部经院哲学综合思想的名著。他用论述每一论点的正反引证和最终总是支持正式教义的观点,构成了一个综合结构:“……人们临终时自然想知道第一推动力。上帝就是第一推动力。因此,人类最终是要知道上帝。……”于是,中世纪是一个信仰的时代,不存在不可知论者,因为上帝的最后审判日在人民的脑海中萦绕。 这一神学展示出中世纪世界的等级性。社会、自然界和宇宙以相似的等级关系表示出来。土在下,水在上,空气再上,最贵重的元素火在顶层。教皇和主教、皇帝和国王、贵族和普通百姓在自然界中都能找到各自的位置。宇宙也是如此,月球和太阳在下,行星在上,恒星更上,万星之上是天堂,出于神学的需要,与天堂相反的是地狱。这幅世界图画一直流行到科学革命时期;16世纪哥白尼的太阳中心说,17世纪牛顿的世界机器论推翻了地球中心的宇宙观。 七、西欧的扩张主义 4至10世纪,欧洲曾遭到日耳曼人、匈奴人、马扎尔人、维金人和穆斯林的侵略。但从10世纪到14世纪,这种局面却戏剧性地颠倒过来,欧洲开始全线进攻。(9世纪维金人入侵图) 各个字军在西班牙、意大利南部、西西里和荷兰击退了穆斯林,甚至占领了基督教拜占廷帝国。与此同时,在欧洲东北部,德意志边境地区的封建主正侵占易北河东岸地区。随之,德意志的扩张继续向奥得河东岸伸展,反对异教徒普鲁士人,形成了由条顿骑士指挥的十字军东侵。他们建立了许多要塞,并在要塞周围安置德意志移民;这些移民为进一步扩张提供了人力和物力。德意志商人随即占领沿海岸和河道的各战略要地,建立城市。因而,到15世纪末,过去曾由斯拉夫和波罗的海诸民族占据的广大地区,这时都变成了德意志各阶层——封建主、主教、市民和农民——的领土。
有个时期,人们曾认为,这些十字军东侵实际上对促进中世纪后期的各项富有建设性的发展,其中包括贸易、城市和文化的发展,起到了决定性的作用。现在,这种说法已不再为人们所接受。相反,人们普遍认为,十字军东侵基本上是这些发展的结果而不是原因。如果不是先有技术进步、商业复兴、人口增长和人们普遍的精神充沛,十字军南侵是完全不可想象的。这些推动力继续发展,并在14世纪大萧条后加快了速度,结果,使扩张主义的征战运动扩大到海外领土。 (十字军路线图) 基督教及其传统的普救说、改变异教徒信仰的热情和十字军的好战精神,是向海外扩张的一个重要因素。早期的探险者及其支持者,其所作所为在一定程度上是出于宗教方面的考虑。13世纪,马可·波罗的旅行使欧洲人知道了印度和中国的存在,并渴望到达这两个伟大的国家。他们还知道这些国家的人们并不是穆斯林,因地,希望他们与基督教徒通力合作。另外,中世纪长期流传着有关祭司约翰的传说;约翰被传说为东方某一基督教国家的强有力的国王。几个世纪来,基督教首领梦想与他建立联系,从东、西两方大举进攻穆斯林世界。欧洲人虽未找到祭司约翰,却在非洲和美洲偶尔发现了新的、陌生的民族。这些民族还未开化,不信教,因此,是适于征服、拯救、使之归依的臣民。 在促使欧洲人开始海外冒险事业的许多动机中,为上帝服务和寻求黄金可能是最强烈的动机。瓦斯科·达·伽马向惊讶的印度人解释说,他来到他们的国家,是为了寻找基督教徒和香料。同样,征服者伯纳尔·迪亚斯在回忆录中写到,他和同伴到美洲去,是“为了象所有男子汉都欲做到的那样,为上帝和皇帝陛下服务、将光明带给生活在黑暗中的人们和发财致富。” 所谓的“文艺复兴运动”,强调了个人主义和现世主义,显然比中世纪观点更有助于对外扩张。关于人类本身逐渐形成了一种新观念,一种对其高贵和创造力的新的信任。人们无需再一心想着神对来世会作何判决,而只需发展自己生来俱有的潜力,首先发展他的思考能力。德西迪里·伊拉斯谟在其名声达到顶峰时,表达了他的信任和欢乐。他大声叫道:“永恒的上帝啊!我看见一个多么美好的世界正在出现!我为什么不能再变得年轻呢?” 西方思想的活跃和丰富,是欧亚大陆其他地区所投有的。比如,在中国,儒家思想继续统治着社会。它尊老鄙少,厚古薄分注重既成极力,忽略革新发明,成为在各方面维持现状的非常有效的工具。同样,在穆斯林国家,学校忽略天文学、数学和医学,着重强调神学、法学和修辞学。这些学校毕业的学生,同儒家学者一样,对西方的事情既一无所知,又不感兴趣。因此,突厥人仍处于宗教蒙昧主义的深渊,并象其他非西方民族一样,为此付出了高昂的代价。基督教异教徒以其新学问,最终不仅成为他们所发现的美洲大陆的主人,而且成为古老的伊斯兰教帝国和儒家帝国的主人。 西方技术的不断发展,也直接有助于对外扩张。这方面尤其重要的是在造船、仪器、航海技术和海军装备上所取得的进步。1200至1500年,欧洲船舶吨位平均增加一到两倍。600吨到800吨的圆体帆船,代替了150吨到200吨的长型单层甲板帆船。13世纪开始使用的船尾舷,迅速代替了陈旧的、低效率的边舵。14世纪,葡萄牙人对阿拉伯三角帆船的索具的改进同样重要,它使船只更适于迎风航行。船体结构和船帆索具方面的这些进步表明,这时的船只综合了北欧、地中海和中东早期船只各自的特点。其结果是船体更大,速度更快,操纵更灵敏,同时也更经济,因为它减少了100到200个划手及其食物和装备,大大增加了存放货物的空间。 造船方面的这些进步总是同航海技术的进步,尤其同指南针、星盘和新地图的日益有效的使用携手并进的;这些新地图是根据精确的罗盘方位和海岸线及港口的详情绘制而成。与此同时,欧洲人在海军装备方面正占据着决定性的、明显重要的领先地位。过去,海战是指占领敌船和甲板上的肉搏战。16世纪的前20年,佛兰德和德意志治金学家发展了铸炮技术;这种大炮能射出弹丸,摧毁30O码内的船只。海战发生了变化,由占领敌船的肉搏战变成了舷炮齐射的炮战。从此,欧洲人占领并控制了世界各大洋达四个世纪之久,直到1905年日本人在对马海峡全歼俄罗斯人,取得了划时代的胜利。 伴随造船业、航海业和海军装备的发展而来的是商业经营方面的重要的新技术。意大利复式簿记的发明使随时确定商业上的财务情况成为可能。另外,货币的日益广泛的使用和普遍为人接受的标准硬币的铸造,便利了商业经营。银行的发展,商业证券的出现,中世纪基督教逐渐放弃对贷款利息的谴责和排斥,也有利于商业经营。最后,欧洲人开始对外扩张后,合股公司的兴起极大地加强和促进了商业经营。这些合股公司以其有限责任,为投资提供了媒介,使欧洲大批资本用于海外冒险事业。东方商人因自身及其合股人的资力有限,没有一个能与几个东印度公司和东地中海公司、莫斯科公司以及现存的哈得逊湾公司相竞争而最终获得成功。 最后,上述诸因素使欧洲富有激励人的、独特的活力。这一活力究竟如何独特,在欧亚大陆对15世纪穆斯林世界的扩张的各种反应中显而易见。如第十四章第六节所述,当时的伊斯兰教以扇形从中东向四面八方扩展。突厥人在攻陷君士坦丁堡后,占领了巴尔干半岛;随后渡过多瑙河,进军匈牙利,兵临维也纳城下。同样,在东方,富有魅力的巴布尔率领突厥人,正从阿富汗问南推进,开始建立伟大的莫卧儿帝国,统治印度,直到19世纪英国人接管为止。另外,在非洲,伊斯兰教正从东部和北部沿岸的基地向内地稳步传播。最后,穆斯林商人控制了欧亚大陆的海上航线,即从红海和波斯湾穿过印度洋、绕过东南亚、到达中国海的航线。 由于伊斯兰教的军人、商人、传教士所取得的这些进步,伊斯兰教世界变成了欧亚大陆的中心地区。它占领了这片大陆的战略中心,而且,它愈扩张,欧亚大陆东端的中国人和西端的欧洲人就愈孤立。中国人和欧洲人对这一包围的截然不同的反应,从当时到现在,都对世界历史的进程产生了深远的影响。 如前所述,尽管郑和的远征确切地表明,中国人拥有控制海洋的技术和财力,但他们却自愿地撤退了。蒙古统治结束后,明朝的中国人将自己与外世隔绝。中国商人阶层缺乏西方商人所拥有的政治权力和社会地位,无力向禁止海外冒险事业的皇帝的敕令挑战。因而,中国人将其令人生畏的才能和精力转向内部,从而自愿放弃了在欧亚大陆,最终在世界事务中的领先地位。 欧洲人的反应恰恰相反。蒙古统治下的和平无止境地扩大了他们的地理视界和商业野心,因此,蒙古帝国的突然崩溃给他们以沉重打击,留下了深深怀念。同样,十字军失去地中海东部前哨基地,伊儿汗国在波斯实行伊斯兰教统治,突厥人征服巴尔干诸国,所有这些都使欧洲人无法到达黑海、波斯湾和印度洋。因此,他们实际上被困在欧亚大陆的西端。诚然,由于意大利商人在地中海东部各港口继续同阿拉伯商人发生贸易交往,将货物转船运往西方,所以十分重要的香料贸易仍很繁荣。这使意大利人和阿拉伯人作为经纪人获得厚利,他们为此非常满意。但是,其他欧洲人并非如此幸运,他们迫切希望找到某种方法,到达东方,分享财富。 只要给他们专门技术、经济实力和允许他们政治上自主发展,他们的寻找必定成功。欧洲没有一个国王颁布禁令,禁止海外冒险事业;相反,各民族君主国展开了狂热的竞争。另外,欧洲确实需要并强烈要求外国产品,商人们完全有能力满足这种需求。因此,即使哥伦布没有发现美洲大陆,达·伽马没有绕好望角航行,在以后的几十年中,其他人也会这么做。总之,西方社会已达到起飞点,即将起飞;而它一旦起飞,必将扫清海路,不可阻挡地向全球扩张。 -- 摘自<<全球通史>>,图片选自网络 12월 23일 汽车总线技术简介一、 汽车总线技术的发展
随着车用电气设备越来越多,从发动机控制到传动系统控制,从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统,从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车电气系统形成一个复杂的大系统,并且都集中在驾驶室控制。另外,随着近年来ITS的发展,以3G(GPS、GIS和GSM)为代表的新型电子通讯产品的出现,它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。 从布线角度分析,传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,这样必然造成庞大的布线系统。据统计,一辆采用传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2000米,电气节点达1500个,而且,根据统计,该数字大约每十年增长1倍,从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都将不能适应汽车的发展。。下图1、图2分别为相同节点的传统点对点通讯方式和使用CAN总线的通讯方式,从图可以直观地比较线束的变化(图中节点之间的连线仅表示节点间存在的信息交换,并不代表线束的多少)。 电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。为了满足各子系统的实时性要求,有必要对汽车公共数据实行共享,如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。这就要求其数据交换网是基于优先劝竞争的模式,且本身具有较高的通信速率,CAN总线正是为满足这些要求而设计的。
美国汽车工程师协会(SAE)车辆网络委员会根据标准SAE J2057将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。为了直观地说明其网络划分,这里图3表示。 从通讯速度角度分析,随着车载多媒体和办公设备在车辆应用方面的快速发展,一种新型总线——IDB已经出现,世界各大汽车生产商对此非常关注,纷纷出台相应的研究计划。现在已经存在能够对导航、GPS、电话、音响、电视、DVD等进行信息综合的双总线(OEM总线+IDB)样车,这些装置之间需要频繁地通讯,而且信息量巨大,原有的CAN总线或J1850总线无法满足这些装置间的通讯要求,因为传输地理信息(GI)、数字音频信息或车辆位置信息至少需要5Mbit/s的网络速度,IDB-1394可以支持100、200、400Mbit/s的通讯速度,完全可以满足高速通讯的网络需求。 CAN总线是控制策略驱动的总线,主要实现对车辆本身的控制,而IDB总线则以信息交互、共享为目的。为实现CAN总线和IDB总线间的信息流动以及防止后者对前者产生影响,在两总线间增加网关已经成为共识。图4为一典型的双总线结构示意图。 早在80年代,众多国际知名的汽车公司就积极致力于汽车总线技术的研究及应用,如博世的CAN、SAE的J1850、马自达的PALMNET、德国大众的ABUS、美国商用机器的AUTOCAN、ISO的VAN等。目前,国外的汽车总线技术已经成熟,采用总线系统的车辆有BENZ、BMW、PORSCHE、ROLLSROYCE、JAGUAR、VOLVO等。国内完全引进技术生产的奥迪A6车型已于2000年起采用总线替代原有线束,帕萨特B5、BORA、POLO、FIAT PALIO和SIENA等车型也都不同程度地使用了总线技术。此外,部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。
二、 汽车总线技术的特征
- 设计目标 汽车总线传输必须确保以下几点:传输信息的安全;信号的逻辑“1”明显区别于逻辑“0”;异步总线随机地传送数据;根据预先确定的优先权进行总线访问;竞争解决后获胜站点能够访问总线且继续传输信息;具有根据信息内容解决总线访问竞争的能力;总线的功能寻址和点到点寻址能力;节点在尽量小的时间内成功访问总线;最优化的传输速率(波特率);节点的故障诊断能力;总线具有一定的可扩充性等等。 - 数字信号的编码 为了保证信息传输的可靠性,对数字信号正确编码非常重要。汽车局域网数据信号多采用脉宽调制(PWM)和不归零制(NRZ)。PWM作为编码方案时,波特率上界为3×105kb/s,用于传输速率较低的场合。采用NRZ进行信息传输,可以达到1Mb/s,用于传输速率较高的场合。 - 网络拓扑结构 实用的汽车局域网是总线拓扑结构,如CAN、SAEJ1850、ADVANCED PALMNET等。其优点是:电缆短,布线容易;总线结构简单,又是无源元件,可靠性高;易于扩充,增加新节点只需在总线的某点将其接入,如需增加长度可通过中继器加入一个附加段。
- 总线访问协议 汽车总线的访问协议一般为争用协议,每个节点都能独立决定信息帧的发送。如果同时有两个或两个以上的节点发送信息,就会出错,这就要求每个节点有能力判断冲突是否发生,发生冲突时按某个规律等待随机时间间隔后重发,以避免再发生冲突。网络协议所使用的防冲突监听措施多为载波监听多路访问,如CAN、SAEJ1850、ADVANCED、PALMNET等都采用的是:载波监听多路访问/冲突检测+无损仲裁(CSMA/CD+NDA)。 三、汽车总线的研究重点及关键技术 汽车总线系统的研究与发展可以分为三个阶段:第一阶段是研究汽车的基本控制系统(也称舒适总线系统),如照明、电动车窗、中央集控锁等。第二阶段是研究汽车的主要控制系统(也称动力总线系统),如电喷ECU控制系统、ABS系统、自动变速箱等。第三阶段是研究汽车各电子控制系统之间的综合、实时控制和信息反馈。 按照我国汽车电子技术发展规划,进入21世纪后轿车电子技术可达国外90年代水平,为了缩短同国外轿车技术水平的差距,提高自身的竞争力,单纯靠技术引进不利于发展,消化、吸收、研究和开发自己的汽车总线与网络应用系统势在比行。目前我国的汽车总线研究和应用尚处起步阶段,而且汽车总线的应用趋势明显,现在介入该研究正是大好时机。 - 汽车总线的研究重点 CAN符合ISO/OSI的参考模型,但只规定了物理层和数据链路层的协议,其应用层的协议需要用户自己定义。支持CAN低层协议的芯片有许多,既有在片的MCU,也有片外的CAN控制器。用户自己开发的应用层协议也有很多,如AB公司定义的DEVICENET协议就是CAN协议基础上的应用层协议,Honeywell公司推出的SDS总线也是在CAN的基础上定义了自己的应用层。可见,汽车CAN总线的研究重点是:针对具体的车型开发ECU的硬件和应用层的软件,并构成车内网络。
- 关键技术
利用CAN总线构建一个车内网络,需要解决的关键技术问题有: 1) 总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点容量等技术问题;
2) 高电磁干扰环境下的可靠数据传输;
3) 确定最大传输时的延时大小;
4) 网络的容错技术;
5) 网络的监控和故障诊断功能;
四、各类汽车总线的特点比较
随着汽车功能的不断增加、可靠性要求的不断提高以及价格的不断下降,越来越多的电子控制单元(ECU)将被引入到汽车中。目前,在高端汽车中一般会有50个以上的ECU。为了使这些ECU能够在一个共同的环境下协调工作,也为了进一步降低成本,人们设计了针对汽车通信网络的总线协议。
一般来说,汽车通信网络可以划分为四个不同的领域,每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求: 信息娱乐系统:此领域的通信要求高速率和高带宽,有时会是无线传输,目前主流应用协议有MOST,正在推出的还有IDB-1394等; 高安全的线控系统(X-By-Wire):由于此领域涉及安全性很高的刹车和导向系统,所以它的通信要求高容错性、高可靠性和高实时性。可以考虑的协议有TTCAN、FlexRay、TTP等; 车身控制系统:在这个领域CAN协议已经有了二十多年的应用积累,其中包括传统的车身控制和传动装置控制; 低端控制系统:此系统包括那些仅需要简单串行通信的ECU,比如控制后视镜和车门的智能传感器以及激励器等,这应该是LIN总线最适合的应用领域。 其中,控制器局域网(CAN)是最有名的、也是最早成为国际标准的汽车总线协议。CAN协议是串行协议,能够有效地支持具有高安全等级的分布实时系统。CAN是一个多主机系统,所以它设计了高效率的仲裁机制来解决传输冲突问题,具有高优先级的系统总能优先得到总线的使用权。CAN还同时使用了其它一些防错手段,能够判断出错的节点并及时关闭之,这样就在很大程度上保证了总线的可靠性。CAN的传输速率和总线长度相关,最高可以到1Mbps,一般车内使用的速率是500Kbps到200Kbps。 CAN多年来作为车身控制的主干网已经形成了从IC设计到软件开发和测试验证的完整产业链,而且它还将在新的汽车主干网行业标准确立之前一直充当这一角色。 在车内,还有许多ECU的控制并不需要CAN这样高速率和高安全的通信,本地互联网络(LIN)就是为适应这类应用而设计的低成本解决方案。LIN是一个公开的协议,它基于SCI(UART)串行通信的格式,结合了汽车应用的特点。LIN是单一主机系统,不但降低了硬件成本,而且在软件和系统设计上也能更容易地兼容其它网络协议,比如CAN。LIN的传输速率最高可到20Kbps,主要是受到EMI和时钟同步的限制。 由于LIN器件易得——几乎所有的IC都带有SCI(UART)接口,LIN很快就在车内低端控制器领域取得领先地位。典型的LIN应用有车门、后视镜、导向轮、马达、照明以及其它智能传感器。LIN不但定义了物理层和数据层,还定义了相关的应用软件层。这些都为LIN方案提供商解决了设备兼容的问题,很有利于汽车工业的规模生产。相信LIN协议会是汽车低端控制网络的未来标准。 车内除了嵌入式控制系统以外,还有诸如媒体播放器、导航系统、无线通信系统以及其他多种信息娱乐设备,这些设备之间的互连需要更高速的通信协议。媒体导向系统传输协议(MOST)是目前车载信息娱乐系统普遍接受的高速通信协议。MOST基于ISO/OSI七层网络模型设计,物理层由光纤通信组件构成,具有很好的抗干扰性,设计传输速率可达150Mbps(目前产品可达25Mbps)。除了控制数据外,MOST数据可分为同步传输数据和异步传输数据,具有很大的灵活性——同步数据可直接用于音视频设备,异步数据可用于传输其它数据块,如导航地图数据等,甚至也可用于支持TCP/IP数据包的传输。MOST还定义了应用层,包括MOST设备、功能块、功能函数以及参数格式等等,这些协议可以确保各个厂家生产的设备具有MOST互联性,也有利于车内信息娱乐设备的及时更新换代。 IDB-1394是从IEEE 1394标准演化而来的另一种支持车内信息娱乐系统的高速通信协议。IDB-1394可以达到400Mbps或更高的传输速率,而且IEEE 1394也是一种很成熟的通信协议,已经有很多设备支持。这些都是IDB-1394的优势,然而由于MOST受到更多厂商的支持,包括一些软件开发商的支持,可以预计MOST将会在汽车工业中进一步扩张势力。 汽车线控系统,按照汽车工程师社团(SAE)的定义,需要一个安全等级为C的通信网络架构。如果要实现一个完全的线控汽车,没有传统的机械或液压系统作备份,不但要对传统的机械和液压单元作创新性的ECU替代,而且传统的CAN总线系统也不再适用。CAN的本质是一种事件驱动的协议,在高安全性的系统中,CAN缺乏必要的决定性、同步性和容错性。 因此人们开始为线控汽车设计满足安全性要求的新一代汽车主干通信网络。TTCAN、FlexRay和TTP就是其中的主要代表,它们无一例外地都采用了时间驱动的机制。在时间驱动的系统里,信息的发送由预先设立好的时间表确定,所有的节点都知道什莫时间该发送,什莫时间该收取;信息收发的不确定性仅仅是时间同步的误差,而这个误差通常可以控制在非常小的范围内。这一特点使时间驱动的通信网络成为线控汽车通信网络的必然选择。 TTCAN由CAN发展而来,数据格式和CAN兼容。它定义了一个时间周期,在此周期内又有多个时间间隔,有些时间间隔专用于特定的网络节点(无需仲裁),其余间隔类似普通的CAN协议。其特点是保留了和传统CAN网络的兼容,同时又具有时间驱动的优点。然而,TTCAN不能提供比CAN更高的传输速率,在容错性方面也没有明确的设计说明。 FlexRay协议将其时间周期分为静态段和动态段两个部分。静态段采用TDMA方式传输时间驱动类型的数据,动态段采用Mini-Slot方式传输事件驱动类型的数据。在安全性方面,FlexRay采用冗余通道的方式确保数据正确传输,而其它的容错机制并没有直接在协议中明确说明,而交由应用提供者自己设计。这种方法有很大的设计灵活性,然而会由此产生安全隐患以及兼容性问题。 TTP协议对所有的节点采用TDMA的网络通道分配方式,即所有节点在一个周期内都会传输数据至少一次。整个系统采用统一的时间标准,所有的节点都存有预先定义的时间表,一旦传输数据和时间表发生冲突则认为节点错误。只要一个节点有一次错误,那末该节点将退出通信网络,确保网络不受错误节点的干扰。TTP将网络成员检查服务也定义在协议中,确保网络中没有可疑的节点。这些虽然限制了该协议的灵活性,但确保了它的高安全性。 可以看到TTCAN由于受到带宽等的限制,将不会在下一代线控汽车主干网中占有主导地位。FlexRay和TTP都可以使用虚拟CAN通道技术来兼容现有的CAN网络和器件,而两者在安全性和灵活性方面各有优缺点。因为汽车工业的规模化和线控器件的兼容性,双标准并存的状况一定会影响下一代线控汽车的发展。虽然有研究表明TTP节点会具有更低的制造和实现成本,而且TTP也已经在汽车和航空业中得到应用,但是推广FlexRay的企业巨头的影响力决不容忽视。或许下一代汽车通信主干网的决定因素不是技术而是政治。
五、CAN总线设计详解
CAN总线是德国BOSCH公司在20世纪80年代初,为了解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线性仲裁技术以及灵活的通讯方式适应了汽车的实时性和可靠性要求。 汽车CAN总线的技术背景来源于工业现场总线和计算机局域网这样非常成熟的技术,因此具有很高的可靠性,抗干扰性。 CAN总线的特点
CAN作为一种多主总线,支持分布式实时控制的通讯网络。其通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。在汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中,总线的位速率最大可达1Mbit/s。CAN总线属于总线式串行通讯网络,由于其采用了许多新技术及独特的设计,与一般的通讯总线相比,CAN总线的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其特点可以概括如下: 1) CAN为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息,而不分主从,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息。利用这一点可方便地构成多机备份系统。 2) CAN网络上的节点信息分成不同的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级的数据最多可在134us内得到传输。 3) CAN采用非破坏性总线性仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动地退出发送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况(以太网则可能)。 4) CAN只需通过帧滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接受数据,无需专门的“调度”。 5) CAN采用NRZ编码,直接通信距离最远可达10km(速率5kbps);通信速率最高可达1Mbps(此时通信距离最长为40m)。 6) CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路,目前可达110个;标示符可达2032种(CAN2.0A),而扩展标准(CAN2.0B)的标示符几乎不受限制。 7) 采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的检错效果。 8) CAN的每帧信息都有CRC效验及其他检错措施,保证数据出错率极低。 9) CAN的通信介质可为双铰线、同轴电缆或光纤,选择灵活。 10) CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。 CAN总线技术的优点 国内汽车品牌中已经有几款车型应用了总线技术,这些技术完全来自国外。目前应用总线的国产车中大多采用两套独立的CAN总线:一套是动力CAN数据传输系统,另一套是舒适CAN数据传输系统。 使用CAN总线后,对其优点进行了总结,得出以下结论: 1) 如果数据扩展以增加新的信息,只需升级软件即可。 2) 控制单元对所传输的信息进行实时检测,检测到故障后存储故障码。 3) 使用小型控制单元及小型控制单元插孔可节省空间。 4) 使传感器信号线减至最少,控制单元可做到高速数据传输。 5) CAN总线符合国际标准,因此可应用不同型号控制单元间的数据传输。 汽车CAN总线的节点设计 1 CAN节点ECU的设计(硬件) 汽车节点ECU的开发可以选择带有在片CAN的微控制器,也可以选择其它微控制器和相应的片外CAN控制器、收发器。本文以后者为例说明ECU的开发。 带有CAN接口的ECU设计是总线开发的核心与关键,其中ECU的CAN总线模块有几个功能单元构成——CAN控制器和CAN收发器。CAN控制器执行完整的CAN协议,完成通讯功能,包括信息缓冲和接收滤波。CAN控制器与物理总线之间需要一个接口——CAN收发器,它实现CAN控制器与总线之间逻辑电平信号的转换。CAN控制器和收发器完成CAN物理层和逻辑电路层的所有功能。应用层的功能则由软件来实现。 各节点的ECU主要由MCU、DSP、CAN控制器SJA1000、CAN收发器PCA2C250和其它外围器件构成。图5给出一个由51单片机开发CAN节点的原理图(图中省略了SJA1000与PCA2C250之间的光耦等细节),完全可以说明带CAN接口ECU设计的原理。 2 CAN网络通讯的实现(软件)
CAN设计的三层结构模型为:物理层、数据链路层和应用层。物理层和数据链路层的功能由CAN接口器件完成,包括硬件电路和通讯协议两部分。CAN通讯协议规定了四种不同用处的网络通讯帧,即数据帧、远程帧、错误指示帧和超载帧。CAN通讯协议的实现,包括各种通讯帧的组织和发送,均是由集成在SJA1000通讯控制器中的电路实现的,因此系统的开发主要在应用层的设计上。应用层软件的核心部分是CPU与SJA1000通讯控制器之间的数据接收和发送程序,即CPU把待发的数据发给SJA1000通讯控制器,再由SJA1000通讯控制器发到总线上;当SJA1000通讯控制器从总线接受到数据后,CPU再把数据取走。对于单片机而言,操作SJA1000就象访问外部RAM一样简单。首先,应对SJA1000中的有关控制寄存器写入控制字,进行初始化。之后,CPU即可通过SJA1000接收/发送缓冲区向物理总线接收和发送数据。 9월 30일 Chiang Mai_ThailandHistory
Chiang Mai's historic strength derived from its important strategic location near a southern branch of the ancient Silk Road. Long before the modern influx of foreign visitors the city served as an important centre for handcrafted goods, umbrellas, jewellery (particularly silver) and woodcarving. Chiang Mai owes her existence to the Ping River which provided the trade route which could be extended beyond the wall of mountains that surround the Chiang Mai valley. It became a channel for trade from China and Burma to the Gulf of Siam. The wide, fertile valley, able to support a large number of people, became the basis of political power in the feudal kingdom of Lanna (Kingdom of One Million Rice Fields). Archaeological excavations show the area has been inhabited by humans for over two thousand years. However, the city of Chiang Mai was founded in 1296 by King Mengrai as the capital of the first independent Thai state, Lanna Thai. It became the cultural and religious centre of the northern Tai, who had migrated from southern China to dwell in Thailand, and remained so throughout the turbulent period of recurring Burmese attacks. The Burmese finally captured Chiang Mai in 1556 and occupied it until King Taksin retook the city in 1775, driving the Burmese forces back to near the present border. Burmese influence on religion, architecture, language, cuisine, and culture, however, remains strong. Local princes, called chao, remained in nominal control of the city in the late 18th and early 19th century, though they deferred to the King of Siam in Bangkok. In 1874, King Chulalongkorn (Rama V), concerned with encroachment by the British (who had teak-logging interests as occupiers of Burma) and fearful of a conflict with them, sent a commission to Chiang Mai, which eventually limited the power of the local princes and brought the Lanna Kingdom further under the control of the central government in Bangkok. In 1939, the city was formally and fully integrated into the kingdom of Thailand, becoming the administrative centre of the north. In 1996, the city celebrated its 700th anniversary. --Article from "hoteltravel.com" 2월 5일 中南美音乐上周和同事去了一家墨西哥餐。这家餐馆在8点钟有一个Happy Hour,就是有1位墨西哥的歌手和2位舞者为客人表演原汁原味的墨西哥歌舞。那是深深的为那种欢快而深情的音乐气氛所感染
正好机器上有些以前从委内瑞拉同屋那里拷来的音乐V;-) 一起来感受一下南美风情 |
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