原文传递
基于FlexRay协议的通信总线控制器的设计
| 论文题名： | 基于FlexRay协议的通信总线控制器的设计 |
| 关键词： | 汽车电子;通信总线控制器;FlexRay协议;数据传输 |
| 摘要： | 随着科技逐渐进步，汽车电子化、信息化程度越来越高，人们对汽车性能的要求也越来越严格。通过集成各种各样的电子产品，汽车电子控制单元(ECU，ElectronicControlUnit)以电信号驱动的方式逐渐取代了汽车机械驱动。当汽车电子设备数量增加、使用更多的电子控制单元ECU时，传统的信号传输架构与车载网络总线将无法满足大批量ECU之间的通信需求。随着物联网时代的到来，车联网将汽车工业带入到一个全新的领域中，汽车不再是简单的代步工具，而是集交通、娱乐、通讯等多种功能于一身的数字化信息终端。传统的车载网络总线以CAN总线为主干网来实现汽车电子控制单元之间的数据通信，然而CAN总线有限的带宽、数据传输速率较低等缺点将不再能满足汽车电子系统越来越复杂的情况。FlexRay总线是CAN总线的升级与补充，能够满足庞大且复杂的车载网络中ECU之间的数据通信。FlexRay总线对汽车智能化的发展具有十分重要的作用，是现代汽车发展的必然选择。 本文据此为背景，在深入研究了FlexRay总线协议通信机制的基础上，给出了一种FlexRay总线控制器的设计方案，设计了适合复杂电子控制单元ECU之间数据通信的FlexRay总线控制器。首先，本文介绍了FlexRay总线协议的基本概念，分析了FlexRay总线控制器的内核数据传输流程，对数据帧格式、编码解码等进行了详细介绍。其次，根据FlexRay总线协议的传输流程划分了多个传输模块，对传输模块的原理进行了详细介绍，梳理了传输模块的主要信号，运用Verilog代码实现传输模块功能并完成仿真。接着，整合各个传输模块，完成FlexRay总线控制器整体结构的搭建与设计。同时也完成了FlexRay总线控制器外部接口模块的功能，并分析了FlexRay总线控制器的数据传输流程，完成FlexRay总线控制器内核模块与外部接口模块之间的数据交互功能设计。 最后，本文对所设计的FlexRay总线控制器进行功能仿真与验证，通过VCS与Verdi仿真工具搭建测试平台完成FlexRay总线控制器功能模块仿真，并对控制器的部分参数进行相关配置，完成相关软件驱动流程。采用Pango综合开发工具完成FlexRay总线控制器的综合测试，使用Pango工具所配套的FPGA开发板PGL35H对FlexRay总线控制器进行FPGA板级测试，通过与参考节点相连接，通过对接收数据的FlexRay总线控制器进行串口打印，输出并显示接收到的数据帧。 |
| 作者： | 张斌 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 单光宝;胡华锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安电子科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
