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原文传递基于USB-CAN适配器ECU测试系统的设计

论文题名：	基于USB-CAN适配器ECU测试系统的设计
关键词：	汽车ECU系统;适配器;CAN总线;功能测试;文件生成;数据传输
摘要：	随着汽车的电子化、智能化，消费者对汽车的安全、节能、排放、操作等性能有了更高的要求。为了满足消费者对汽车性能日益增长的需求，越来越多的新系统应用到汽车上，汽车车载系统结构越来越复杂，导致汽车内部线束越来越庞大、可用空间急剧缩小、汽车的综合可靠性降低。为了解决这一系列的问题，CAN(Controller Area Network)总线技术应运而生，欧洲几乎所有的汽车采用了CAN总线技术来实现内部ECU(Electronic Control Unit)之间的数据通信。近年来国内汽车厂商也陆续将CAN总线应用到汽车上，因为汽车CAN总线系统是由多个ECU同时控制多个工作装置或系统组成，所以ECU系统的性能直接影响到整个CAN总线系统的稳定性。因此在汽车ECU开发的过程中，ECU系统的测试非常重要。国外ECU测试工具价格昂贵，而且其核心技术是对外封锁的。国内要想在汽车CAN总线技术方面缩小与发达国家之间的差距，必须研发出自己的ECU测试工具，摆脱对国外技术设备的依赖。　　针对上述我国汽车电子技术面临的情况，本文研究对象是基于USB-CAN适配器的ECU测试系统，该系统主要包括DBC(DataBase Commander)文件生成、DBC文件解析以及以USB-CAN适配器为数据传输媒介的ECU系统功能测试。本文研究的主要内容如下: 　　(1)国际认可的CANDB++工具需要根据CAN报文矩阵通过手动输入每个信息，其操作过十分繁琐，而且无法避免人为的误操作造成参数的数据错误。本文通过对标准DBC文件结构的全面解读，首先通过寻找CAN报文矩阵表头关键字的相对位置，然后以此为基准读取相应的信息，经过算法处理转化成为标准的DBC的形式，此方法不仅快速便捷，而且准确无误。　　(2)通过一定的算法处理获取CAN总线系统中各个ECU的信息，包括信息名、信号名、标识符、起始位、有效位、数据类型、最小值、最大值、单位、接收端、发送端等信息，实现了DBC文件的解析。　　(3)通过对USB-CAN适配器系统内部函数进行二次开发，使其满足CAN总线串行通信的要求，能够接收到系统发送的数据并将其发送到ECU系统上，实现ECU系统的功能测试。　　(4)通过与这方面国际认可的测试工具对比来确保该系统的可靠性，通过代码实现批量CAN报文导入生成的DBC文件和解析出的DBC文件都符合国际标准，该系统由算法代替人工输入大大提高DBC文件生成的精确度和效率。通过自身系统的反复测试来确保该系统的稳定性，该系统在12V～24V的电压环境下USB-CAN适配器的传输速率为8000帧/s，各功能满足技术指标要求。　　(5)采用.NET语言在Visual Stadio2013开发环境下编程开发出基于USB-CAN适配器的ECU测试系统的应用程序，成功的实现了DBC文件生成、DBC文件解析、ECU的功能测试。　　本系统的设计从学术研究的角度上来讲，国内该领域相关的技术资料很少，本文详细阐述该系统的开发原理、方法以及过程，为后面的研究者奠定了一定的基础，也在一定程度上改进了国外在该技术上面的不足。从实际应用角度上来讲，该设计解决了目前生成DBC文件操作过于繁琐的问题、并且能够用来检测DBC文件是否正确和ECU系统功能是否达标。从经济角度上来讲，该设计的成本低，它在一定程度上降低了汽车ECU系统研发的成本。
作者：	涂小芳
专业：	电子与通信工程
导师：	葛良全;沈松平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	成都理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文