摘要: |
随着现代汽车电子技术的迅猛发展,汽车电子设备不断增多,汽车综合控制系统也越来越复杂,传统的点对点控制已经远远不能满足汽车性能的提高、可靠性的增强、维修方便等设计要求。汽车网络总线的出现为这一系列问题提供了有效解决的方法。
本文分析了汽车电子技术的现状、研究背景,确定了研究方案和研究内容。分析表明,汽车电子技术的快速发展给汽车带来进步的同时,也带来了许多的负面影响,采用网络技术是解决这一影响的主要方法之一。
分析了现代汽车网络技术的现状,比较了LIN协议、TTP/A协议、CAN协议、J1850协议、VAN协议、Flexray和TTP协议以及MOST协议网络的优缺点;分析了汽车子网特点等。
对主流汽车网络LIN,CAN,MOST等协议和标准进行了分析研究,通过对各种网络标准的比较、优化和对网络结构的分析,设计出了汽车网络整体方案。整个网络分三部分,第一部分主要是实现动力传动系统节点的信号传输,这些节点都有对通讯实时性要求较高的特点,且常常需要相互配合完成特定的控制策略,因此将这些节点放在具有较高性能的CAN主网中;第二部分是实现车身系统节点的信号传输,这些节点的特点是物理上分布范围广,其中很多是功能相对简单的传感器/执行器,对通讯实时性和通讯速率的要求相对较低,在设计中将这些节点放在同一个网段中,同时,根据这些节点在物理上分布范围广的特点,先用本地LIN子网连接物理位置接近的传感器/执行器节点,再通过网关将本地子网连入CAN主网中;第三部分是实现多媒体信息系统节点的信号传输,多媒体信息系统的节点对通讯的绝对速率要求很高,但对传输的误码率要求则相对较低,同时,由于往往需要采用光纤连接这些节点,而光纤传输的特点决定了不适合使用总线结构,因此在多媒体信息系统中常用使用环形的光纤网。三个网段间通过网关来实现CAN、LIN、MOST网络间的信息交换。
对设计出的汽车网络系统中的控制器CAN网络节点,进行了硬件设计和软件程序流程图设计。
最后总结了本汽车网络的优化研究与设计,并进行了相应的技术探讨。
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