车载控制网络的应用节点设计与实现

作     者：宋明浩 

作者单位：清华大学 

学位级别：硕士

导师姓名：阳宪惠

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：车载网络 LIN总线 车身控制器 CAN-LIN网关 嵌入式系统 

摘      要：随着汽车逐步进入电脑控制时代,车载网络成为汽车电子发展的必然产物。它是汽车电子走向成熟的一个标志,对汽车的整体结构、功能性能、各电控单元之间的数据传输和控制系统都会带来深刻的影响。 论文在阐述车载网络的体系结构的基础上,重点讨论了车载控制网络的各类通信协议。针对车载控制网络所面临的问题,分析比较了几种时间触发协议及其技术特点,重点介绍了汽车A类总线低成本本地互联网络(LIN)的协议规范和应用。 LIN是基于SCI/UART硬件接口、主从结构的单线串行通信协议,用于连接汽车内部的智能传感器和执行器。论文在分析LIN节点的硬件资源需求和完成LIN底层驱动API的移植工作的基础上,设计并实现了LIN主从节点演示模型。 车身控制器是汽车控制网络中的一个重要节点,论文根据车身控制的需求提出了车身控制器的总体设计方案,并详细介绍了电源、输入输出、逻辑控制、显示和通信接口等功能单元的硬件设计以及控制器在网络中的通信策略。 论文还研究了车载网络中CAN-LIN通信网关。针对CAN和LIN在车载网络中信息交互的需求,提出基于μC/OS-II多任务操作系统的CAN-LIN通信网关,分析了协议转换中的任务调度模块,完成了网关的通信软件设计。 最后,论文针对CAN总线在非汽车行业的应用,提出了基于嵌入式Web的CAN总线远程监控方案。