基于SkyEye的CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的仿真研究.pdf

1、目前，CAN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為汽車控制網(wǎng)絡(luò)的主流通訊技術(shù)，CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)方興未艾，但物理CAN網(wǎng)絡(luò)搭建成本高、測(cè)試?yán)щy，應(yīng)用難于開發(fā)。而現(xiàn)有仿真工具只注重網(wǎng)絡(luò)本身的分析測(cè)試，不能直接支持CAN應(yīng)用開發(fā)。本課題通過對(duì)嵌入式硬件仿真環(huán)境SkyEye進(jìn)行必要的擴(kuò)充，使其支持CAN總線通訊節(jié)點(diǎn)的仿真，可為CAN應(yīng)用的開發(fā)和測(cè)試提供合適的仿真環(huán)境。
　　本文首先介紹了CAN總線的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)主流的網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)進(jìn)行了概述和比較。對(duì)CAN總線的通

2、信協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)研究，包括CAN總線的起源、特點(diǎn)，CAN協(xié)議的基本定義與結(jié)構(gòu)模型，錯(cuò)誤的界定與處理，并對(duì)基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)描述。
　　通過深入分析嵌入式硬件仿真平臺(tái)SkyEye的仿真架構(gòu)和環(huán)境，提出了實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)仿真的基本原理，制定了實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)仿真的基本原則，給出了節(jié)點(diǎn)仿真的需實(shí)現(xiàn)的功能結(jié)構(gòu)和基本流程，奠定了基于SkyEye實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)仿真的基礎(chǔ)。
　　為了使仿真的節(jié)點(diǎn)具有較高性能且功能較完整，

3、采用共享內(nèi)存機(jī)制實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)快速通訊，采用兩遍掃描機(jī)制實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)的逐位仲裁機(jī)制，并基本實(shí)現(xiàn)Basic CAN標(biāo)準(zhǔn)中寄存器級(jí)行為模擬，最后給出了CAN網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)現(xiàn)的模塊結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵代碼，使基于節(jié)點(diǎn)仿真進(jìn)行CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)試成為可能。
　　為了評(píng)估所設(shè)計(jì)的CAN仿真節(jié)點(diǎn)的性能，對(duì)CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)與分析。仿真實(shí)驗(yàn)表明，所設(shè)計(jì)的CAN節(jié)點(diǎn)不僅能正確的進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信，還能達(dá)到較高的CAN網(wǎng)絡(luò)通信速率。仿真實(shí)驗(yàn)基本模擬了汽車