论文部分内容阅读
随着现代汽车技术的飞速发展,传统汽车采用的点对点通信方式已远远不能满足复杂的控制系统要求。采用CAN总线技术不仅能实现车载电子控制单元(Electronic Control Unit, ECU)间的信息共享、简化车内冗余线束,而且实现了汽车控制系统的智能化和网络化,因此成为汽车电子领域的研究热点。 本文在深入学习研究CAN协议规范和汽车网络技术的基础上,采用CAN总线设计与组建了汽车内部网络。论文取得的主要研究成果如下: (1)针对采用总线拓扑结构的汽车网络存在的不足,本文将汽车内部网络划分为动力系统和车身系统两个CAN子网,二者采用CAN网桥进行连接,构成总线拓扑和星型拓扑相结合的汽车内部网络,并确定了CAN节点、CAN网桥的软硬件设计方案。 (2)采用“微控制器AT89S52+CAN控制器SJA1000+CAN收发器PCA82C250”的硬件方案,完成CAN节点电路设计制作;采用“CAN控制器MCP2510+CAN收发器PCA-82C250”的硬件方案,在32位微处理器S3C2440A的两路SPI通道上扩展了CAN总线接口,完成CAN网桥电路设计制作。 (3)针对设计的汽车内部网络制定CAN应用层协议;采用前台/后台方式完成CAN节点软件设计,实现了CAN通信和CAN报文解析;在Linux环境下完成CAN网桥软件设计,包括建立嵌入式Linux开发平台,在S3C2440A上移植嵌入式Linux操作系统、编写SPI驱动程序和CAN设备驱动程序、实现CAN网桥报文转发。 (4)对设计组建的汽车CAN网络进行通信测试,首先对CAN节点、CAN网桥进行硬件测试,其次对CAN节点进行点对点通信测试,再次对单个CAN网络进行组网测试,最后采用CAN网桥进行组网测试。实验结果表明所设计和组建的汽车内部网络能够满足车载ECU间的信息共享。