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FlexRay-CAN网关消息转发机制研究与实现
| 论文题名： | FlexRay-CAN网关消息转发机制研究与实现 |
| 关键词： | FlexRay-CAN网关;汽车电子技术;消息转发机制 |
| 摘要： | 汽车电子技术的迅猛发展,引发了汽车控制领域深刻的技术变革,目前汽车网络正朝着总线化的方向发展。CAN总线是目前被众多汽车产业广泛采用的汽车网络主流协议,FlexRay总线是新一代现场总线,将于未来很多年内引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。目前由于FlexRay总线成本较高且没有必要在汽车车身系统所有单元都使用如此高性能的汽车总线,所以在一定期间内,FlexRay总线不会完全代替CAN总线。为了提高汽车的安全性、经济性以及舒适性等性能并满足成本约束,本课题解决了FlexRay-CAN网关消息交互问题,这对缩短我国同发达国家汽车电子水平的差距,提高自身的核心竞争力具有积极的探索作用和促进作用。 本文介绍了研究FlexRay-CAN网关消息处理机制的背景和意义,分析了国内外研究现状,大量收集和研究国内外网关设计实现技术,指出了FlexRay-CAN网关实现的技术关键,提出了解决消息转发机制问题。对FlexRay总线和CAN总线的数据帧以及网络特点进行深入研究,基于FlexRay网络时分多址访问(TDMA)和柔性时分多址访问(FTDMA)的特点,给出了ISO15765机制应用于FlexRay总线的方法,设计了仿真平台对此方法进行了验证。通过分析FlexRay静态段和动态段中有效载荷及数据帧传输时间,得到了诊断报文的分段策略以及数据帧传输时必须满足的时延要求。针对FlexRay数据帧中不包含目的地址的情况,通过在帧有效载荷中增加表示地址的字段,实现了CAN报文到FlexRay数据帧的映射。为了解决CAN与FlexRay之间由于数据帧格式和消息处理机制都不同而造成的数据消息之间传输安全性的问题,按照网关发送缓冲区和接收缓冲区以及数据帧大小等不同情况,给出了相应的消息处理机制,解决了FlexRay-CAN网关的消息转发机制问题,并于CANoe上搭建了仿真平台对其进行了仿真验证。 本课题的研究较好地实现了FlexRay和CAN两类消息的混合传输,有效地增加了网络带宽利用率,减少了实时性消息传输过程中的时延。 |
| 作者： | 康杰 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 韩江洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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