本文關(guān)鍵詞：基于CAN總線和4G的車載網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著近年來汽車電子技術(shù)和智能交通技術(shù)的發(fā)展,汽車內(nèi)部電子元器件設(shè)備數(shù)量急劇增加。傳統(tǒng)模式下電子設(shè)備間一對一的通信方式已無法滿足當(dāng)前客戶對高舒適性、高安全性的功能需求,車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)運而生。為了實現(xiàn)車載網(wǎng)絡(luò)中車輛行駛信息、汽車電子設(shè)備狀態(tài)信息與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)終端的共享,車載網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)終端的互聯(lián)就成為當(dāng)務(wù)之急。而目前對車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的提取普遍采用外部設(shè)備接入的方式實現(xiàn),因此,本文設(shè)計并實現(xiàn)一個基于CAN總線和4G的車載網(wǎng)關(guān),實現(xiàn)汽車總線網(wǎng)絡(luò)與汽車服務(wù)中心間的數(shù)據(jù)共享。CAN總線是車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用最為廣泛的總線技術(shù),網(wǎng)關(guān)使用4G通信技術(shù)保證了在數(shù)據(jù)傳輸過程中的穩(wěn)定性以及傳輸速率。主要研究工作如下:(1)以Freescale公司的i.MX283工業(yè)級處理器為核心搭建網(wǎng)關(guān)硬件平臺,展開對網(wǎng)關(guān)最小硬件系統(tǒng)電路以及外設(shè)電路的設(shè)計工作。以Linux內(nèi)核為基礎(chǔ)構(gòu)建網(wǎng)關(guān)軟件開發(fā)平臺,展開對網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)工作。(2)為了方便對網(wǎng)關(guān)的實時管理,提出基于郵件協(xié)議(SMTP、POP3)和短信服務(wù)(SMS)的遠(yuǎn)程控制方案。最后通過模擬汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,對網(wǎng)關(guān)各項功能進(jìn)行測試分析。作為汽車電子技術(shù)領(lǐng)域和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的交叉點,為了促進(jìn)汽車網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,車載網(wǎng)關(guān)是實現(xiàn)汽車與互聯(lián)網(wǎng)間無縫連接的關(guān)鍵設(shè)備。因此,對車載網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域的研究對智能交通的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 Linux CAN 4G 車載網(wǎng)關(guān)
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U463.6;TN929.53
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景和意義9-11
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外車載網(wǎng)關(guān)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)車載網(wǎng)關(guān)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)14-17
• 第二章 車載網(wǎng)關(guān)總體設(shè)計17-25
• 2.1 CAN總線技術(shù)17-19
• 2.2 4G通信技術(shù)19-20
• 2.3 車載網(wǎng)關(guān)總體設(shè)計方案20-24
• 2.3.1 網(wǎng)關(guān)功能需求分析20-21
• 2.3.2 網(wǎng)關(guān)工作流程分析21-22
• 2.3.3 網(wǎng)關(guān)硬件系統(tǒng)設(shè)計方案22-23
• 2.3.4 網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)設(shè)計方案23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 車載網(wǎng)關(guān)硬件系統(tǒng)設(shè)計25-35
• 3.1 網(wǎng)關(guān)硬件系統(tǒng)介紹25-26
• 3.2 最小硬件系統(tǒng)設(shè)計26-30
• 3.2.1 電源26-27
• 3.2.2 復(fù)位電路27-28
• 3.2.3 時鐘電路28
• 3.2.4 內(nèi)存和閃存電路設(shè)計28-30
• 3.3 CAN通信模塊設(shè)計30-32
• 3.4 4G模塊接口電路設(shè)計32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 車載網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)實現(xiàn)35-61
• 4.1 網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)介紹35-36
• 4.2 網(wǎng)關(guān)開發(fā)環(huán)境配置36
• 4.3 網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)定制36-41
• 4.3.1 網(wǎng)關(guān)核心系統(tǒng)引導(dǎo)程序37-38
• 4.3.2 網(wǎng)關(guān)Linux內(nèi)核定制38-40
• 4.3.3 網(wǎng)關(guān)文件系統(tǒng)制作40-41
• 4.4 網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)41-52
• 4.4.1 CAN控制器設(shè)備驅(qū)動程序41-49
• 4.4.2 4G撥號上網(wǎng)程序49-50
• 4.4.3 網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)程序50-52
• 4.5 網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程控制程序?qū)崿F(xiàn)52-59
• 4.5.1 郵件的遠(yuǎn)程控制程序52-56
• 4.5.2 短信的遠(yuǎn)程控制程序56-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 第五章 網(wǎng)關(guān)功能測試61-67
• 5.1 測試目的61
• 5.2 測試平臺61-62
• 5.3 測試環(huán)境62-64
• 5.4 測試結(jié)果64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀學(xué)位期間主要成果72-73
• 致謝73-74
• 附錄I 車載網(wǎng)關(guān)硬件電路74-76
• 附錄II CAN控制器驅(qū)動程序主體源代碼76-80

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