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在大学工科院校的课程体系中，工程电磁场是一门专为电气和通讯专业学生设计的基础课程。它建立在物理电磁学的基础上，主要探讨宏观电磁现象和电磁过程的基本规律，以及相关的分析和计算方法。作为电气信息类专业的重要技术基础课程，它对学生的知识结构、能力和素质培养具有深远影响。
尽管这门课程以其一定的挑战性被电气专业的学生们戏称为“四大天书”，但我为了帮助同学们更好地理解和复习，我制作了详细的工程电磁场（倪光正）课堂笔记，希望能为有需要的学生提供帮助。如果我的笔记能够对您哪怕有一点点帮助，我将感到非常欣慰。
课堂笔记包含了真空和物质环境下的麦克斯韦方程组，如高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培定律的公式。华北电力大学（保定）的课程详细讲解了电磁场的数学物理基础、静态与动态电磁场的理论，以及准静态电磁场等内容，但具体内容可能会随时间有所调整，仅供参考。
EEA：Electrical/ElectronicArchitecture，电子电气架构
电子电气架构，简言之，就是通过技术手段，将汽车内的传感器、中央处理器、电子电气分配系统、软件硬件整合在一起。这种架构能够将动力总成、驱动信息以及娱乐信息等转化为实际的电源分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断、容错、能量管理等电子电气解决方案。
将汽车比作人体，电子电气架构涵盖了车上计算和控制系统的软硬件、传感器、通信网络、电气分配系统等。汽车EEA把汽车中的各类传感器、ECU（电子控制单元）、线束拓扑和电子电气分配系统整合在一起完成运算、动力和能量的分配，进而实现整车的各项功能。
EEA的发展历程
1.EEA升级方向
EEA升级主要体现在3个方面：
1.2EEA阶段划分
博世公司给出的电子电气架构路线图分为六个阶段，已成行业共识：
A分布式阶段（以前）①分布式之模块化阶段
单个ECU负责特定的功能，随着汽车功能增多这种架构日益复杂无法持续。
②分布式之集成化阶段
单个ECU负责多个功能，ECU数量较上一阶段减少。
B域集中阶段（现在）①功能域控阶段（当前主流）
功能域：根据功能划分的域——依据功能而设置域控制器，域控制器之间通过Ethernet和CANFD相连。
博世划分的五个功能域：动力域、底盘域、车身域、座舱域、自动驾驶域。
②跨域融合阶段（正在发展）
在功能域基础上，为进一步降低成本和增强协同，出现了跨域融合，即将多个域融合到一起，由跨域控制单元进行控制。
C中央计算+区域控制架构（未来）
区域架构Zonal
比如：特斯拉Model3的EEA划分
1.3EEA发展各阶段特点
2.EEA发展历程详述
2.1分布式架构（早期）
早期的EEA采用分布式架构
分布式架构下，每个ECU功能独立——每个ECU通常只负责控制一个单一的功能单元，彼此独立，分别控制着发动机、刹车、车门等部件。
随着汽车功能增加，ECU的数量从几十个快速增加到100多个，ECU数量越多，对应的总线的线束长度、重量也相应增加，导致整车成本增加、重量增加、汽车组装的自动化水平低。
2.2域集中式架构（现在）
汽车发展到域集中阶段，基于少量高性能处理器打造汽车的“大脑”，通过一套新型的电子电气架构，形成快速传递信息的“神经网络”和“血管”，以控制和驱动所有电子件和传感器。
大脑：少量的高性能计算单元替代过去大量ECU，使车辆上的ECU大量减少；
ECU的减负意味着把整车原先搭载的几十上百个ECU逐一进行软硬件剥离，再把功能主要通过软件迁移到域控制器中。
域控制器：是指域主控硬件、操作系统、算法和应用软件等几部分组成的整个系统的统称。
在此阶段，主要是按照功能划分域，每个域的核心是域控制器，各域控制器通过以太网连接到中央网关，各功能域中通过CAN/LIN/Flexray等总线将执行器、传感器等连接到各功能域的域控制器。
2.3中央计算+位置域架构（正在大力推进）
随着功能域的深度融合，功能域逐步升级为更加通用的计算平台，从功能域跨入位置域（如中域、左域、右域）
区域控制器平台ZCU（ZonalControlUnit）是整车计算系统中某个局部的感知、数据处理、控制与执行单元。
它负责连接车上某一个区域内的传感器、执行器以及ECU等，并负责该位置域内的传感器数据的初步计算和处理，还负责本区域内的网络协议转换（集成了网关功能）。
位置域实现就近布置线束，降低成本，减少通信接口，更易于实现线束的自动化组装从而提高效率。
传感器、执行器等就近接入到附近的区域控制器中，能更好实现硬件扩展，区域控制器的结构管理更容易。
区域接入中央计算保证了整车架构的稳定性和功能的扩展性，新增的外部部件可以基于区域网关接入，硬件的可插拔设计支持算力不断提升，充足的算力支持应用软件在中央计算平台迭代升级。
例如：小鹏X-EEA3.0电子电气架构，采用中央超算HPC+4个区域控制的高融合硬件架构，首款搭载X-EEA3.0架构的小鹏G9。
2.4汽车云计算架构（未来）
将汽车部分功能转移至云端，车内架构进一步简化。
在智能电表的645规约学习笔记中，我们深入探讨了物理层、数据链路层、应用层等关键概念。
物理层是智能电表与终端或手持单元之间通信的基础，它定义了接口的物理特性以及通信链路的建立。物理层可以分为接触式红外光头和调制式红外光头，前者通过近红外光实现1200bps通信，后者则利用波长在900-1000nm的红外光，通信距离更远，且以38kHz的频率进行0电平调制。此外，RS-485标准串行电气接口是用于实现半双工通信的技术，支持三态输出，驱动能力强大，传输速率为2400bps，共模输出电压差为200mV。
数据链路层负责信息的传输与错误检测。每字节由8比特构成，加上起始位、偶校验位和停止位，共计11位。数据链路层遵循帧格式，包括帧起始符、地址域、控制码、数据长度、数据域以及校验码等组成部分。其中，帧起始符为68H，地址域表示电表的通信地址，支持缩位寻址。控制码、数据长度和数据域的结构随功能而变化，且数据域内的字节数受限制。校验码为模256的和，不超过256的溢出值，用于检测错误。帧结束符为16H。数据传输遵循特定的次序和响应规则，以及差错控制机制。
应用层在数据链路层的基础上，实现终端与电表之间信息的发送与接收。此层涵盖了多种功能，如读取电能表数据、数据标识、以及应用层的其他高级功能。读数据功能涉及主站请求帧、从站正常应答和异常应答帧。
物理层的波特率决定了传输速度，但较高的波特率通常意味着较短的稳定传输距离和较差的抗干扰能力。RS-485标准在RS-422基础上增强了多点、双向通信能力。RS-485总线必须采用手牵手式的总线结构，并与RS232通讯方式相区别。RS232通讯又称为串口通讯方式，而RS485弥补了RS232通讯距离短和不能进行多台设备同时联网管理的缺点。
数据链路层确保了信息的正确传输，从字节、帧格式到数据域，每一步都经过精心设计以确保数据的准确性和完整性。应用层则根据具体需求，提供各种功能，如读取电能表数据的请求和响应流程，满足智能电表系统的通信需求。
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