一種嵌入式車載網絡系統的研究與設計.pdf

1、電子技術在汽車上的廣泛應用使得智能傳感器、電子執(zhí)行器和電控單元急劇增加，各種通信設備陸續(xù)地在汽車上得到應用。隨之而來，在汽車中的電氣配線以及各種信號線越來越多，導致系統運行的可靠性下降、故障率增加。為了實現各個單元狀態(tài)信息的共享、提高系統的可靠性，各種網絡技術被引入到汽車中，車載網絡技術成為研究熱點之一。因此，本文開展嵌入式車載網絡系統的研究與設計。
　　 經典CAN總線網絡能夠很好地實現傳輸速率在500kbps以下的電控單元之

2、間的信息交換；近幾年發(fā)展迅速的LIN總線主要是針對簡單的傳感器－執(zhí)行器之間數據傳輸而設計的一種總線，適合于在傳輸數據量更小、速率要求更低的設備之間傳輸數據；新型MOST總線非常適合汽車媒體設備應用環(huán)境的要求，汽車行業(yè)已經把MOST技術作為將來汽車媒體系統的一個標準。
　　 本文重點分析了目前廣泛使用的LIN總線、CAN總線以及MOST總線，結合各自總線的特點，設計了基于以上三種總線的車載網絡系統。在本車載網絡系統中，三種總線各自

3、的分工如下：對于低速的傳感器－執(zhí)行器裝置使用LIN總線；對于實時性要求高的汽車電子裝置使用CAN總線；對于高速傳輸數據、要求嚴格的車載電子裝置使用MOST總線。
　　 基于以上思路，設計了基于ARM的嵌入式車載網絡控制器。該系統的硬件平臺主要由以下幾部分組成：核心處理器S3C2440、擴展存儲器SDRAM和NAND-Flash、LIN總線驅動器MC33661、CAN總線控制器SJA1000與收發(fā)器PCA82C250、MOST總線

4、控制OS8104與光纖收發(fā)器MIT401/MIR401。
　　 根據嵌入式系統軟件設計的一般方法并結合硬件電路，完成了系統各部分硬件的底層驅動。詳細論述了嵌入式Linux內核的移植，Yaffs根文件系統的制作、LCD顯示設備驅動程序、LIN總線、CAN總線以及MOST總線驅動程序的實現方法。
　　 針對車載網絡中三種網絡總線，論述了這些總線應用軟件的實現，重點介紹總線數據幀格式的制定、一些重要函數的實現以及對遠程診斷程序