汽車上CAN-LIN混合網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、汽車電子已經(jīng)成為推動汽車技術(shù)進(jìn)步的主要動力，汽車上越來越多的電子單元要求有網(wǎng)絡(luò)的連接，從而實現(xiàn)更加智能化的控制，作為汽車中生長著的“神經(jīng)”，汽車網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為汽車上不可或缺的一部分。近幾年中國汽車電子產(chǎn)業(yè)正加速發(fā)展，在這種大環(huán)境下，對汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行研究成為一件非常有意義的事情。 論文主要對汽車上CAN總線網(wǎng)絡(luò)和LIN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，目的是形成一個可在實際中應(yīng)用的汽車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并能夠在實踐中得到檢驗。CAN和LIN均屬于汽

2、車上的中低端控制網(wǎng)絡(luò)，主要是為了實現(xiàn)汽車上的各種電子控制單元的互連而引入的。CAN是在汽車上應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)，而LIN是近幾年出現(xiàn)的一種低成本汽車網(wǎng)絡(luò)，兩者在實際應(yīng)用中不是競爭關(guān)系而是互補關(guān)系，CAN/LIN混合網(wǎng)絡(luò)能夠在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的前提下降低網(wǎng)絡(luò)成本。 論文首先簡要介紹了汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及汽車網(wǎng)絡(luò)的概況，對CAN總線和LIN總線汽車上的組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了分析，包括網(wǎng)絡(luò)特性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。然后對混合網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部件——網(wǎng)關(guān)的軟

3、硬件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的分析與描述。在網(wǎng)關(guān)設(shè)計中，采用了32位處理芯片和嵌入式實時操作系統(tǒng)作為設(shè)計的基礎(chǔ)平臺，迎合了當(dāng)今汽車電子的發(fā)展方向。為實現(xiàn)可靠、準(zhǔn)確的總線通信與信息交換，在網(wǎng)關(guān)中設(shè)計了CAN總線和LIN總線的通信函數(shù)庫以及實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)信息轉(zhuǎn)發(fā)功能的函數(shù)。網(wǎng)關(guān)完成后進(jìn)行了測試與通信分析，實現(xiàn)了CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)的互連互通。CAN/LIN混合網(wǎng)絡(luò)基本搭建完成后，只有在實際應(yīng)用中才能證明網(wǎng)絡(luò)的價值。因此，根據(jù)兩個實際的在研汽車電子項目對CAN

4、/LIN混合網(wǎng)絡(luò)做了進(jìn)一步的開發(fā)?！盎贑AN總線的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)”和“基于LIN總線的汽車氣候控制系統(tǒng)”兩個項目的總線通信部分是由8位單片機完成的，因此在設(shè)計上與網(wǎng)關(guān)節(jié)點有很大不同，在論文中都做了詳細(xì)的分析與描述。至此，一個由不同CAN節(jié)點、LIN節(jié)點組成的CAN/LIN混合網(wǎng)絡(luò)的所有通信部分設(shè)計完成。 課題研究設(shè)計過程中，對硬件設(shè)計、軟件設(shè)計以及兩者的協(xié)同設(shè)計都做了周密細(xì)致的考慮。采用32位MCU和μ COS．操作系統(tǒng)的嵌

5、入式CAN/LIN網(wǎng)關(guān)設(shè)計是一大特色。設(shè)計完成的網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崟r轉(zhuǎn)發(fā)CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)信息，實現(xiàn)了CAN/LIN混合網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點間的信息共享。“基于CAN總線的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)”和“基于LIN總線的汽車氣候控制系統(tǒng)”這兩個設(shè)計也是國內(nèi)汽車電子設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)較有特色的設(shè)計之一。論文中對這兩個系統(tǒng)總體設(shè)計和通信設(shè)計進(jìn)行了描述，在實際中檢驗了汽車CAN/LAN混合網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可行性。希望這些努力能對我國汽車企業(yè)自主開發(fā)汽車總線系統(tǒng)提供一定的實用價值。