本文關(guān)鍵詞：某C級(jí)乘用車(chē)車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：當(dāng)前汽車(chē)行業(yè)發(fā)展迅速,人們對(duì)汽車(chē)的要求已經(jīng)不再是早期的代步工具,對(duì)舒適性和娛樂(lè)性的要求也越來(lái)越高。隨著電子行業(yè)尤其是芯片領(lǐng)域的高集成度和專用芯片的飛速發(fā)展,越來(lái)越多娛樂(lè)系統(tǒng)和安全舒適系等電子產(chǎn)品應(yīng)用汽車(chē)上。除了舒適安全的駕乘感受外,迫于環(huán)境保護(hù)的壓力OEM整車(chē)廠對(duì)節(jié)能、環(huán)保等方面投入也日趨增加,因此汽車(chē)傳感器,執(zhí)行器、控制單元模塊及車(chē)載信息娛樂(lè)設(shè)備被廣泛應(yīng)用到汽車(chē)設(shè)計(jì)當(dāng)中。為了滿足消費(fèi)者和政府部門(mén)的要求,汽車(chē)電子產(chǎn)品數(shù)量和種類(lèi)不斷增多,不同子網(wǎng)的產(chǎn)品的增加使整車(chē)網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜化。為了保證了不同標(biāo)準(zhǔn)的子網(wǎng)間的信息交互和共享對(duì)車(chē)身網(wǎng)關(guān)的要求越來(lái)越高。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)某C級(jí)乘用車(chē)的實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),基于CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。按照項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求,參考CAN總線技術(shù)規(guī)范并結(jié)合CAN總線的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了不同子網(wǎng)的實(shí)時(shí)性通信。文中車(chē)身網(wǎng)關(guān)主要實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力CAN、信息CAN、儀表CAN、舒適CAN和診斷CAN五個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)的信息交互。因?yàn)椴煌泳W(wǎng)的存在,網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)通過(guò)路由功能可以實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)共享,為防止不同網(wǎng)絡(luò)總線的影響,網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)必須隔離不同子網(wǎng)。這樣既可以降低整車(chē)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量,又可以實(shí)現(xiàn)信息共享,滿足CAN網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)時(shí)性的要求。本文首先基于CAN2.0和LIN2.0規(guī)范,詳細(xì)介紹CAN/LIN總線的原理,包括總線特點(diǎn)、傳輸機(jī)制、報(bào)文格式等。根據(jù)CAN/LIN總線的通信特點(diǎn),基于飛思卡爾專用的16位微控制器,英飛凌的基礎(chǔ)芯片,設(shè)計(jì)了高低速CAN網(wǎng)關(guān)控制器、總線狀態(tài)管理模塊、電源模塊、CAN LIN收發(fā)器等硬件電路。考慮到實(shí)際工程應(yīng)用的要求增加了端口靜電保護(hù)電路、過(guò)載保護(hù)電路、EMC改善電路,并詳細(xì)描述電路的各組成部分�；诟咚貱AN網(wǎng)關(guān)的硬件平臺(tái),開(kāi)發(fā)了設(shè)備底層驅(qū)動(dòng)軟件,并詳細(xì)說(shuō)明了CAN/LIN報(bào)文轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。制定了各節(jié)點(diǎn)通信的應(yīng)用層協(xié)議。并采用了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的TOS程序架構(gòu),結(jié)合實(shí)際情況,將車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)進(jìn)行了重構(gòu)。最終完成了硬件、軟件設(shè)計(jì)和集成測(cè)試。本方案已成功應(yīng)用于某C級(jí)乘用車(chē),完成了其車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證工作。
【關(guān)鍵詞】：車(chē)身網(wǎng)關(guān) CAN/LIN總線 汽車(chē)儀表 車(chē)載娛樂(lè) 汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.67
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)概況11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展歷史及趨勢(shì)12-13
• 1.3 車(chē)身網(wǎng)關(guān)對(duì)整車(chē)性能的影響13-14
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及意義14-15
• 第2章 CAN/LIN總線技術(shù)15-19
• 2.1 CAN總線技術(shù)15-17
• 2.1.1 CAN總線的分層結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.2 CAN的特點(diǎn)16
• 2.1.3 CAN報(bào)文傳輸協(xié)議16-17
• 2.2 LIN總線技術(shù)17
• 2.3 本章小結(jié)17-19
• 第3章 車(chē)身網(wǎng)關(guān)硬件系統(tǒng)架構(gòu)19-31
• 3.1 車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)19-20
• 3.2 車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)關(guān)鍵器件選型20-22
• 3.3 系統(tǒng)硬件架構(gòu)22-24
• 3.4 系統(tǒng)信號(hào)分配24
• 3.5 子模塊詳細(xì)原理24-30
• 3.5.1 MCU最小系統(tǒng)24-25
• 3.5.2 看門(mén)狗電路25-26
• 3.5.3 電源模塊26-27
• 3.5.4 CAN、LIN收發(fā)器27-29
• 3.5.5 系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)29-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 第4章 車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的軟件架構(gòu)31-69
• 4.1 車(chē)車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)目標(biāo)31
• 4.2 車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)31-35
• 4.2.1 TOS分層說(shuō)明31-32
• 4.2.2 TOS任務(wù)狀態(tài)32-33
• 4.2.3 TOS系統(tǒng)常用API函數(shù)33-34
• 4.2.4 車(chē)身網(wǎng)關(guān)軟件架構(gòu)34-35
• 4.3 車(chē)身網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)35-50
• 4.3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境35-37
• 4.3.2 系統(tǒng)API函數(shù)37-50
• 4.4 車(chē)身網(wǎng)關(guān)路由功能50-53
• 4.4.1 消息路由設(shè)計(jì)51-52
• 4.4.2 信號(hào)路由設(shè)計(jì)52
• 4.4.3 總線優(yōu)先級(jí)定義52-53
• 4.5 網(wǎng)關(guān)路由的實(shí)時(shí)性分析53-55
• 4.6 調(diào)度優(yōu)化算法設(shè)計(jì)55-56
• 4.7 車(chē)身網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議56-59
• 4.7.1 數(shù)據(jù)傳輸順序57
• 4.7.2 數(shù)據(jù)傳輸格式57-59
• 4.8 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)管理59-68
• 4.8.1 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)電源管理59-60
• 4.8.2 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)工作模式管理60-61
• 4.8.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理61-63
• 4.8.4 車(chē)身網(wǎng)關(guān)的休眠與喚醒設(shè)計(jì)63-65
• 4.8.5 系統(tǒng)失效模式65-68
• 4.9 本章小結(jié)68-69
• 第5章 系統(tǒng)集成測(cè)試69-81
• 5.1 網(wǎng)關(guān)測(cè)試工具介紹69-70
• 5.2 車(chē)身CAN網(wǎng)關(guān)功能測(cè)試及分析70-78
• 5.2.1 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)硬件測(cè)試71-74
• 5.2.2 CANoe總線測(cè)試環(huán)境的建立74-78
• 5.3 本章小結(jié)78-81
• 第6章 全文總結(jié)與展望81-83
• 6.1 全文總結(jié)81
• 6.2 全文展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 葛清志;張向文;許勇;;基于CAN總線和SP30傳感器的胎壓檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2009年07期

2 付秀霞,龐彥斌;基于狀態(tài)模型的CAN總線系統(tǒng)的仿真[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

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本文編號(hào)：834093