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汽车上CAN/LIN混合网络组网技术的研究与应用

作者：王丰华 Publish: 2007-10-9 Hits:-

【中文题名】

汽车上CAN/LIN混合网络组网技术的研究与应用

【英文题名】

Study and Application about Formation Technology of CAN/LIN Hybrid Network in Vehicle

【学科专业】

计算机应用技术

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-9

【中关键词】

汽车网络,CAN总线,LIN总线,CANLIN网关,μCOS-Ⅱ,轮胎压力监测系统

【英关键词】

in-vehicle networks,CAN bus,LIN bus,μCOS-Ⅱ,tyre pressure monitoring system,climate control system,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统

【论文摘要】

汽车电子已经成为推动汽车技术进步的主要动力，汽车上越来越多的电子单元要求有网络的连接，从而实现更加智能化的控制，作为汽车中生长着的“神经”，汽车网络已经成为汽车上不可或缺的一部分。近几年中国汽车电子产业正加速发展，在这种大环境下，对汽车网络技术进行研究成为一件非常有意义的事情。论文主要对汽车上CAN总线网络和LIN总线网络进行了研究，目的是形成一个可在实际中应用的汽车控制网络系统，并能够在实践中得到检验。CAN和LIN均属于汽车上的中低端控制网络，主要是为了实现汽车上的各种电子控制单元的互连而引入的。CAN是在汽车上应用最广泛的网络，而LIN是近几年出现的一种低成本汽车网络，两者在实际应用中不是竞争关系而是互补关系，CAN／LIN混合网络能够在不影响网络性能的前提下降低网络成本。论文首先简要介绍了汽车电子产业的发展以及汽车网络的概况，对CAN总线和LIN总线汽车上的组网技术进行了分析，包括网络特性和拓扑结构等。然后对混合网络中的关键部件——网关的软硬件设计进行了详细的分析与描述。在网关设计中，采用了32位处理芯片和嵌入式实时操作系统作为设计的基础平台，迎合了当今汽车电子的发展方向...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-11
第一章绪论	11-16
1.1 课题背景	11-13
1.2 课题意义	13-14
1.3 研究内容	14-16
第二章 CAN/LIN混合网络组网技术	16-28
2.1 汽车网络	16-21
2.1.1 车载网络属于现场总线范畴	16-17
2.1.2 车载网络的分类	17
2.1.3 LIN总线	17-18
2.1.4 CAN总线	18-20
2.1.5 Flexray总线	20-21
2.2 CAN总线组网技术	21-24
2.2.1 CAN总线系统的基本网络形式	21-22
2.2.2 CAN总线节点	22
2.2.3 CAN总线的拓扑结构	22-23
2.2.4 CAN总线通信	23-24
2.3 LIN总线组网技术	24-26
2.3.1 LIN总线的网络结构	24
2.3.2 LIN总线组网形式	24-25
2.3.3 LIN总线通信	25-26
2.4 CAN/LIN混合网络的组成	26-27
2.5 本章小结	27-28
第三章网关硬件设计	28-34
3.1 网关硬件结构	28
3.2 网关控制器	28-30
3.3 存储系统	30-31
3.4 CAN总线接口设计	31-32
3.4.1 CAN总线控制器	31
3.4.2 CAN总线收发器TJA1050	31-32
3.4.3 接口电路	32
3.5 LIN总线接口设计	32-33
3.5.1 LIN总线收发器TJA1020	32
3.5.2 接口电路	32-33
3.6 UART接口设计	33
3.7 本章小结	33-34
第四章嵌入式软件平台的搭建	34-42
4.1 Bootloader设计	34-36
4.1.1 Bootloader功能	34
4.1.2 LPC系列ARM芯片程序执行的特殊性	34-35
4.1.3 Bootloader启动代码设计	35-36
4.2 μC/OS-Ⅱ移植	36-41
4.2.1 移植规划	37-38
4.2.2 启动代码的更新	38
4.2.3 μC/OS-Ⅱ的移植过程	38-40
4.2.4 移植中需要注意的几个问题	40-41
4.3 本章小结	41-42
第五章网关软件设计及测试	42-62
5.1 网关软件框架	42-43
5.2 CAN总线函数库设计	43-49
5.2.1 CAN库头文件的定义	43-44
5.2.2 CAN底层库函数CANfunc.c	44-46
5.2.3 CAN应用函数库CANapi.c	46-49
5.3 LIN总线函数库设计	49-53
5.3.1 LIN底层函数库LINfunc.c	50-51
5.3.2 LIN应用层函数库LINapi.c	51-53
5.4 CAN/LIN通信程序设计	53-54
5.4.1 LIN到CAN的转发函数	54
5.4.2 CAN到LIN的转发函数	54
5.5 μC/OS-Ⅱ多任务应用程序设计	54-58
5.5.1 启动文件的配置	55
5.5.2 CAN/LIN接收中断函数的改写	55-56
5.5.3 执行网关功能的任务	56-58
5.6 网关测试与分析	58-61
5.6.1 功能测试	58-59
5.6.2 可靠性分析	59
5.6.3 实时性分析	59-61
5.7 本章小结	61-62
第六章基于CAN总线的轮胎压力监测节点设计	62-70
6.1 轮胎压力监测系统	62-63
6.2 半挂大货车TPMS总体设计	63-67
6.2.1 CAN总线的引入	63-64
6.2.2 TPMS方案设计	64-65
6.2.3 TPMS系统的省电设计	65
6.2.4 轮胎压力监测处理主流程	65-67
6.3 CAN总线通信接口的硬件设计	67-68
6.4 CAN总线通信软件设计	68-69
6.5 本章小结	69-70
第七章基于LIN总线的汽车气候控制系统节点设计	70-78
7.1 汽车气候控制系统	70
7.2 汽车气候控制系统总体设计	70-71
7.3 主节点软硬件设计	71-74
7.3.1 主节点硬件设计	71-72
7.3.2 主节点软件设计	72-74
7.4 从节点软硬件设计	74-77
7.4.1 从节点硬件设计	74
7.4.2 从节点软件设计	74-75
7.4.3 LIN总线通信测试	75-77
7.5 本章小结	77-78
第八章总结与展望	78-80
8.1 总结	78
8.2 展望	78-80
参考文献	80-83
致谢	83-84
攻读硕士学位期间发表的论文	84

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.385569



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