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基于ARM--CAN总线的车载网络控制系统的研究
| 论文题名： | 基于ARM--CAN总线的车载网络控制系统的研究 |
| 关键词： | 车载网络控制系统;CAN总线;微处理器;数据接口;界面设计 |
| 摘要： | 随着汽车性能和人们需求的提高，在汽车上应用的电子设备、线束越来越多，线束的增加不但占据了车内的有效空间、增加了装配和维修的难度、提高了整车成本，而且妨碍整车可靠性的提高。同时由于大量分布在车内不同位置的车载控制单元的增加，也加大了司机的操作难度。为了使不同的汽车电子系统能在一个共同的环境下工作，增加人们的操作简易性，节约导线数量，进一步降低成本，需要寻求功能强大的控制模块和车载网络系统，以实现对这些离散的电控单元进行集中、方便、有效的控制。 本文采用ARM和CAN总线技术，利用CAN总线通信网络传送数据、ARM微处理器作为主控制器和高低速CAN总线通信网关，把中高档汽车动力传动系统、车身电子系统和监测系统等各设备终端挂接在CAN总线上，变复杂繁余的导线线束为独立的数据接口节点，从而完成对中高档汽车各设备终端的集中、有效、方便的控制。同时在ARM微控制器上移植了μClinux操作系统，以更好的管理系统的软硬件资源。另外研究了基于CAN总线通信网络的车载监测系统的设计，与ARM微控制器结合实现汽车网络控制系统开发平台的设计。在此平台上，结合具体的车载环境就可以解决上述的问题，并可以实现汽车驾驶智能化控制的开发。然后采用轻量级图形用户界面支持系统MiniGUI为车身电子系统编写了用户界面，以实现对车身电子系统各设备终端进行集中与可视化的控制。 整篇论文主要分析了车载嵌入式系统的一般软硬件组成、车载网络系统及其分类、车载嵌入式开发的基本方法与流程;研究了ARM微处理器及其体系结构和W90P710嵌入式系统;完成了CAN总线网络协议分析、CAN总线模块的硬件电路设计及CAN总线驱动程序的开发和CAN驱动模块在μClinux系统下的编译与加载等;分析了Linux操作系统启动引导程序BootLoader的原理与移植、μClinux的体系结构、原理和μClinux系统的交叉编译与移植;研究了图形界面系统MiniGUI的原理、体系结构及其安装与移植，分析了MiniGUI的编程原理，实现了基于MiniGUI皮肤窗口的车身电子系统控制界面的设计;同时探讨了车载监测系统的原理及其设计，以搭建汽车网络控制系统开发平台。最后本文就研究过程中遇到的问题进行总结和分析，并提出了可行性解决方案，接着在此基础上，指出了下一步研究的重点和方向，以使系统更加完善，应用性更强。 |
| 作者： | 张长江 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 王宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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