車載以太網(wǎng)軟件架構(gòu)研究

發(fā)布時間：2020-10-19 23:45

　　近年來許多創(chuàng)新在汽車環(huán)境下得到迅速推進,為了滿足車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶寬和低延遲等需求,業(yè)界計劃將以太網(wǎng)作為下一代的車載骨干網(wǎng)絡(luò)。但由于車載環(huán)境的特殊性,傳統(tǒng)的標準以太網(wǎng)不能直接應(yīng)用在車輛上。車載以太網(wǎng)標準化組織從物理層和鏈路層提出了許多技術(shù)建議去解決該問題,其中包括使用時間觸發(fā)以太網(wǎng)來作為車輛的骨干網(wǎng)絡(luò)。時間觸發(fā)以太網(wǎng)主要位于車載以太網(wǎng)的鏈路層。這些年國內(nèi)外許多研究機構(gòu)和公司開展了時間觸發(fā)以太網(wǎng)的研究工作,包括時間同步的方式和資源調(diào)度的算法,同時也開始將該技術(shù)應(yīng)用在自動駕駛汽車上。本文基于以上背景,研究了時間觸發(fā)以太網(wǎng)軟件層的關(guān)鍵技術(shù),并對車載環(huán)境的設(shè)備進行了一定的了解,提出了軟件架構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)方案。本課題硬件基于教研室研制的FPGA開發(fā)板,在Linux系統(tǒng)上設(shè)計時間觸發(fā)以太網(wǎng)終端設(shè)備驅(qū)動和上層應(yīng)用程序,完成了驅(qū)動的內(nèi)存分配方案設(shè)計,以及上層軟件和底層硬件數(shù)據(jù)交互的工作。過去時間觸發(fā)以太網(wǎng)測試中,大多采用每個終端上搭配一個應(yīng)用程序。本文提出一種測試方案,編寫并利用總控制臺應(yīng)用軟件對整個時間觸發(fā)以太網(wǎng)環(huán)境進行測試。這種方式下的測試能節(jié)省不少人力和物力資源,特別是在多交換機多終端的環(huán)境下更具有使用價值。最后連接時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,模擬車載環(huán)境下大規(guī)模的數(shù)據(jù)交互,從而得到測試結(jié)果,從性能和可靠性的角度分析時間觸發(fā)以太網(wǎng)對車載以太網(wǎng)的改善和影響,證實本次研制的時間觸發(fā)以太網(wǎng)終端設(shè)備可以運用于車載以太網(wǎng)環(huán)境,未來可以進一步展開這方面的研究工作。文章的最后總結(jié)了現(xiàn)階段下本文工作和今后的研究方向。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.11;TN791;U463.6
【部分圖文】：