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汽车FlexRay总线静态段调度方法及其实现研究
| 论文题名： | 汽车FlexRay总线静态段调度方法及其实现研究 |
| 关键词： | 车内电控系统;FlexRay总线;消息调度机制;网络架构 |
| 摘要： | 随着车内电控系统(ECU)数量不断增多，ECU间高速实时的通信需求越来越大，车内通信网络化已经成为一种必然趋势。与传统CAN总线相比，FlexRay总线在传输效率、可靠性和灵活性方面具有较大的优势，能够满足未来车内ECU网络通信要求，被公认为新一代汽车网络标准。同时，汽车网络作为典型的安全关键系统，网络实时调度方法是确保其实时可靠通信的关键问题之一。 本课题以国家自然科学基金为依托，针对FlexRay系统静态段固定分配时隙机制在消息实时性和网络带宽利用率方面的不足，提出一种静态时隙动态分配的消息调度机制(SDAS)，给出该机制下SDAS调度器的状态转换模型和实现算法，并定量分析各静态消息最坏响应时间;在对FlexRay帧结构设计的基础上，以静态段时间碎片最小为目标，以消息可调度和通信周期有界为约束条件，建立了SDAS机制下相关网络参数的配置方法。然后，基于飞思卡尔MC9S12XF512芯片和恩智浦TJA1080收发器对SDAS机制中FlexRay节点软硬件实现进行深入研究和设计，包括软硬件架构设计、SDAS调度器以及相关模块的设计与实现。最后，搭建基于CANoe.FlexRay的汽车FlexRay网络时隙动态分配的半实物半仿真平台，在对虚拟节点详细设计后，从消息的可调度性、实时性、带宽及时隙利用率方面对本文设计方案进行试验验证，实验仿真结果表明，与固定分配时隙相比，SDAS机制能有效提高消息实时性和带宽利用率，改善应用FlexRay总线的整车系统可靠性和实时性，具有重要的理论价值和现实意义。 |
| 作者： | 曹三峰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王跃飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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