本文關(guān)鍵詞：高速車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 車載網(wǎng)絡(luò) FlexRay 結(jié)構(gòu)搭建 最小系統(tǒng) 性能評估

【摘要】：車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車電子的重要組成部分,傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)如CAN、LIN等由于自身的一些特點,在某些場合已經(jīng)無法滿足當前汽車安全性和內(nèi)外大量信息交換的需要,因此,新型的車載網(wǎng)絡(luò)總線FlexRay應用而生[1]。本文致力于高速車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計,在分析FlexRay網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上通過模塊化的設(shè)計思想搭建了FlexRay網(wǎng)絡(luò)應用原型系統(tǒng),以模擬高速車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的總線通信。該系統(tǒng)采用飛思卡爾公司的MC9S12XF512芯片作為節(jié)點主控制器,驅(qū)動器采用恩智浦公司的TJA1080芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙通道冗余傳輸,軟件上使用飛思卡爾公司推出的CodeWarrior編程開發(fā)工具對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點底層驅(qū)動程序進行編寫。然后以網(wǎng)絡(luò)應用原型系統(tǒng)為平臺對FlexRay網(wǎng)絡(luò)性能進行了評估和測試,主要對網(wǎng)絡(luò)實時性,帶寬利用率進行了分析,測試結(jié)果滿足Flex Ray2.1傳輸協(xié)議。最后針對FlexRay網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)段調(diào)度算法進行了分析研究,通過對靜態(tài)段載荷長度與帶寬利用率數(shù)學模型參數(shù)優(yōu)化,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率的提高。在搭建FlexRay網(wǎng)絡(luò)應用原型系統(tǒng)過程中,設(shè)計了FlexRay最小通信系統(tǒng),該系統(tǒng)提供功能擴展接口,方便功能擴充,具有一定價值。本文設(shè)計方案滿足設(shè)計要求,達到了預期目標,對高速車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的通信與研究提供了理論依據(jù)及參考價值。
【關(guān)鍵詞】：車載網(wǎng)絡(luò) FlexRay 結(jié)構(gòu)搭建 最小系統(tǒng) 性能評估
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 車載網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 FlexRay總線研究現(xiàn)狀12
• 1.3 發(fā)展趨勢12-13
• 1.4 課題來源、論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析14-27
• 2.1 車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)簡介14-17
• 2.1.1 車載總線網(wǎng)絡(luò)分類和特點15-17
• 2.2 FlexRay網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析17-26
• 2.2.1 FlexRay網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)18-21
• 2.2.2 FlexRay協(xié)議數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)21
• 2.2.3 FlexRay協(xié)議數(shù)據(jù)編碼與解碼21-24
• 2.2.4 FlexRay協(xié)議媒體訪問方式24-25
• 2.2.5 FlexRay協(xié)議時鐘同步25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 車載FlexRay網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件設(shè)計27-35
• 3.1 硬件設(shè)計工具和平臺27
• 3.2 節(jié)點硬件選型27-28
• 3.2.1 通信控制器27-28
• 3.2.2 總線驅(qū)動器28
• 3.3 節(jié)點硬件詳細設(shè)計28-32
• 3.3.1 FlexRay最小通信系統(tǒng)設(shè)計28-29
• 3.3.2 FlexRay通信控制器模塊設(shè)計29-30
• 3.3.3 FlexRay驅(qū)動器模塊設(shè)計30
• 3.3.4 電源模塊設(shè)計30
• 3.3.5 復位和晶振電路設(shè)計30-31
• 3.3.6 節(jié)點其他電路設(shè)計31-32
• 3.4 節(jié)點PCB設(shè)計32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 車載FlexRay網(wǎng)絡(luò)節(jié)點軟件設(shè)計35-42
• 4.1 軟件開發(fā)工具和平臺35-36
• 4.2 節(jié)點驅(qū)動程序的功能和結(jié)構(gòu)分析36
• 4.3 節(jié)點驅(qū)動程序軟件詳細設(shè)計36-41
• 4.3.1 主模塊設(shè)計36-37
• 4.3.2 時鐘模塊軟件驅(qū)動程序設(shè)計37-38
• 4.3.3 中斷模塊軟件驅(qū)動設(shè)計38
• 4.3.4 FlexRay初始化38-39
• 4.3.5 發(fā)送和接收程序設(shè)計39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第五章 高速車載網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)測試42-47
• 5.1 仿真實驗42-43
• 5.1.1 實驗方案設(shè)計42-43
• 5.1.2 實驗數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)43
• 5.2 網(wǎng)絡(luò)性能評估43-46
• 5.2.1 網(wǎng)絡(luò)時序測試44-45
• 5.2.2 網(wǎng)絡(luò)有效數(shù)據(jù)傳輸速率45-46
• 5.2.3 總線可靠性分析46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 第六章 車載FlexRay網(wǎng)絡(luò)調(diào)度算法研究47-51
• 6.1 實時調(diào)度分析47-48
• 6.2 經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)調(diào)度算法介紹48-49
• 6.2.1 RMS算法48
• 6.2.2 EDF算法48-49
• 6.3 FlexRay靜態(tài)段調(diào)度算法分析49-50
• 6.4 本章小結(jié)50-51
• 第七章 總結(jié)與展望51-53
• 7.1 論文總結(jié)51
• 7.2 論文展望51-53
• 參考文獻53-57
• 致謝57-58
• 攻讀學位期間主要的研究成果58-59
• 程序59-69

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