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FlexRay总线的实现及其在汽车上的应用研究
| 论文题名： | FlexRay总线的实现及其在汽车上的应用研究 |
| 关键词： | FlexRay总线;时间触发协议;线控转向 |
| 摘要： | 随着汽车电子技术的发展，对汽车安全性能的要求更高。智能辅助驾驶功能的实现，将划时代的改进驾驶的安全性，但同时对电控单元和通信系统的复杂性提出了新的要求；而在实时性和安全性都要求很高的线控系统中，对消息确定性更有着苛刻的要求。基于这些事实，事件触发的控制器局域网CAN，已不能满足进一步的需求。于是产生了一批时间触发、容错、传输延迟小且固定、并且具有高的通信速率的总线，其中FlexRay总线最为业界看好。本文将在介绍FlexRay总线协议规范的基础上，建立基于FlexRay通信的线控转向模型的通信系统，在完成通信仿真建模之后开发实际的网络节点，最后整合成FlexRay通信集群。 首先对一个线控转向模型的通信系统进行了分析，并针对此通信系统定义了FlexRay节点和通信集群协议参数。在此基础上，将FlexRay通信集群的开发过程分成三个阶段，第一个阶段进行功能建模和仿真，根据线控转向模型通信系统的功能需求和通信集群的协议参数，建立仿真节点并完成节点相关的功能行为，最终完成仿真模型的建立；第二个阶段并行开发真实的控制器节点，并将其节点替换掉仿真集群中的对应节点，利用仿真工具测试节点的通信功能；第三个阶段逐步把所有的节点都用真实的来代替，实现整个系统的集成。 采用飞思卡尔的通信控制器和恩智浦的总线驱动器构建FlexRay网络的物理节点。节点ECU软件的设计作为一个重要的环节，充分考虑到实现FlexRay协议的特性，包括配置FlexRay相关指示位以保证本地节点与通信集群的同步，配置协议参数寄存器以保证通信时序的确定性，配置信息缓冲器以保证有效帧的接收和发送，以及配置通信信道以保证冗余的容错传输的实现等。设计好的节点通过总线接口与仿真工具相连，以检错与纠错，最后将所有节点整合成FleRay通信集群，完成系统的设计。 本文设计的基于FlexRay总线的线控转向模型通信系统，通过测试分析工具和具有FlexRay协议解析功能的示波器进行通信分析，其通信情况良好，基本满足了设计的要求。最后针对需改进之处进行了讨论。 |
| 作者： | 陈智琦 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学汽车工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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