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基于CAN总线的OSEK/VDX直接网络管理的研究与实现

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基于CAN总线的OSEK/VDX直接网络管理的研究与实现

作者：陈纲东南大学

学位级别：硕士

随着汽车技术的发展,现代汽车已经向安全性、舒适性和智能化的方向发展。汽车上面电控单元越来越多,这就对整个汽车网络及相应的软硬件设计的要求也越来越高。CAN(Controller Area Network)总线协议是目前车载网络通信的最重要的协议之... 详细信息

随着汽车技术的发展,现代汽车已经向安全性、舒适性和智能化的方向发展。汽车上面电控单元越来越多,这就对整个汽车网络及相应的软硬件设计的要求也越来越高。CAN(Controller Area Network)总线协议是目前车载网络通信的最重要的协议之一。CAN的主要优点有高可靠性、配置灵活、自动错误处理能力强。但是CAN总线协议并没有定义网络管理方面的内容。所以本文目标主要是在CAN网络通讯的基础上来研究OSEK/VDX直接网络管理。本文通过需求分析、设计、实现和测试等方法来完成论文的研究工作。本文首先按照OSEK/VDX直接网络管理规范设计汽车网络中的一个子网的网络拓扑结构,这个子网中包括车身控制模块(BCM)、组合仪表(ICU)、防盗模块(BSM)、无钥匙进入系统(PEPS)四个网络节点,并且实现其中一个节点(无钥匙进入系统(PEPS))的OSEK/VDX直接网络管理功能,其他节点都是通过仿真测试工具CANoe来模拟。其次是设计一个简单的无钥匙进入系统,无钥匙进入系统的设计分为硬件设计和软件设计两部分,硬件设计部分包括硬件系统框图的设计和各个模块电路的设计(微控制单元(MCU)、电源模块(Power regulator)天线逻辑控制(Antenna Logic)、高频接收(RF Receiver)和CAN收发器(CAN Trans));软件部分采用分层设计方法,分为底层驱动层,中间层服务层和上层应用层。驱动层主要是实现输入输出端口的底层接口和CAN驱动层接口功能：中间服务层主要是实现OSEK/VDX直接网络管理内核功能;上层应用层主要是实现无钥匙进入系统的基本功能。然后是设计并实现中间层OSEK/VDX直接网络管理的内核功能,这部分包括消息算法设计和网络层状态机的设计。消息算法的设计又包括Alive消息、Ring消息和Limp Home消息三个算法的设计。网络层状态机的设计包括从Normal状态切换到BusSleep状态设计和从Limp Home状态切换到BusSleep状态设计。最后是测试验证整个系统,这部分首先介绍测试验证的测试方法、测试工具和测试环境,然后参考OSEK/VDX直接网络管理规范设计合理的测试案例,最后按照设计的测试案例和测试方法验证本文所设计的OSEK/VDX直接网络管理的可行性。

关键词：汽车电子 OSEK/VDX CAN总线直接网络管理无钥匙进入系统 CANoe

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CAN网络的分组合并策略研究及实现

仪器仪表学报 2012年第9期33卷 2137-2143页

作者：郝勃刘衍珩曲良东魏达吉林大学计算机科学与技术学院符号计算与知识工程教育部重点实验室长春130012

针对节点数量较多、功能类型多样的控制器局域网(controller area network,CAN)中存在的管理问题,基于其协议技术标准和OSEK/VDX规范,提出并实现了一种网络管理的改进策略。该策略可实现直接网络管理中CAN节点的分组管理和合并。实验结... 详细信息

针对节点数量较多、功能类型多样的控制器局域网(controller area network,CAN)中存在的管理问题,基于其协议技术标准和OSEK/VDX规范,提出并实现了一种网络管理的改进策略。该策略可实现直接网络管理中CAN节点的分组管理和合并。实验结果表明,这种网络管理机制能够快速构建网络管理的逻辑结构,提高了CAN网络管理效率。

关键词：直接网络管理分组管理合并机制控制器局域网

OSEK网络管理在商用车CAN网络中的应用

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汽车电器 2015年第3期 22-25页

作者：李芳宋伟陈燕梅南京依维柯汽车有限公司产品工程部江苏南京210028

基于南京依维柯PD2014车型对OSEK网络管理的实现机制进行深入阐述,并举例介绍OSEK网络管理测试的方法。

关键词： OSEK网络管理逻辑环直接网络管理间接网络管理

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车身网络控制系统关键技术的研究与实现

车身网络控制系统关键技术的研究与实现

作者：徐军辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在汽车车身网络控制系统越来越复杂的背景下,有必要对车身网络控制系统的设计深入研究,优化对车身网络的控制,因此本文在实际工程项目中提出车身网络控制系统中的若干技术问题,并进行深入的分析和研究,最后将这些研究成果应用于工程项目... 详细信息

在汽车车身网络控制系统越来越复杂的背景下,有必要对车身网络控制系统的设计深入研究,优化对车身网络的控制,因此本文在实际工程项目中提出车身网络控制系统中的若干技术问题,并进行深入的分析和研究,最后将这些研究成果应用于工程项目中,取得了一定的成果。首先,针对车身网络控制系统中的单个节点控制器,分析了低功耗问题的来源、目前使用的低功耗设计手段,在车身控制器设计时,结合功耗来源和降低功耗的手段,通过系统级的低功耗设计方法,有效降低了车身控制器的静态功率消耗,即通过准确判断控制单元的状态,切换不同的低功耗模式。其次,根据汽车网络的发展趋势,分析了网络管理的复杂问题。简单介绍了OSEK规范中的两种网络管理方案。本文基于直接网络管理方案实现了车身网络的六个节点的网络管理,给出了实验结果。然后,车身系统中的车窗控制技术方面,主要分析了先进车窗控制带来的问题和存在的难点问题,通过建立车窗电机模型和负载的特性分析,基于Simulink建立仿真模型,通过仿真验证了试验算法,并在车身台架上测试,得到了较好的测试结果。最后,介绍了车身网络中的蓄电池的电化学原理,并分析了前人长期的测试结果和电池模型的内部阻抗特性,给出了蓄电池的物理模型和实际工程中使用的SOC模型。基于蓄电池的SOC模型,使用Kalman滤波方法估计蓄电池的SOC状态,然后根据SOC初步提出蓄电池的能源管理方法。

关键词：车身网络控制低功耗直接网络管理蓄电池能源管理

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浅谈车载高速CAN总线开发设计

汽车电器 2016年第11期 54-56页

作者：王静安志峰王翠赵公旗长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心河北保定071000

CAN总线以其传输速率高、性能好、减少车身线束使用量,广泛应用于汽车电子控制系统。本文着重介绍车载高速CAN总线开发设计的物理层要求、交互层要求及直接管理层要求的基础理念,具有一定的参考价值和指导意义。

关键词：高速CAN总线物理层交互层直接网络管理