一種嵌入式車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)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(shè)備陸續(xù)地在汽車上得到應(yīng)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(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性下降、故障率增加。為了實現(xiàn)各個單元狀態(tài)信息的共享、提高系統(tǒng)的可靠性，各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被引入到汽車中，車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為研究熱點之一。因此，本文開展嵌入式車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究與設(shè)計。
　　 經(jīng)典CAN總線網(wǎng)絡(luò)能夠很好地實現(xiàn)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(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計的一種總線，適合于在傳輸數(shù)據(jù)量更小、速率要求更低的設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)；新型MOST總線非常適合汽車媒體設(shè)備應(yīng)用環(huán)境的要求，汽車行業(yè)已經(jīng)把MOST技術(shù)作為將來汽車媒體系統(tǒng)的一個標(biāo)準(zhǔn)。
　　 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(jié)合各自總線的特點，設(shè)計了基于以上三種總線的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在本車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(shù)據(jù)、要求嚴(yán)格的車載電子裝置使用MOST總線。
　　 基于以上思路，設(shè)計了基于ARM的嵌入式車載網(wǎng)絡(luò)控制器。該系統(tǒng)的硬件平臺主要由以下幾部分組成：核心處理器S3C2440、擴(kuò)展存儲器SDRAM和NAND-Flash、LIN總線驅(qū)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(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計的一般方法并結(jié)合硬件電路，完成了系統(tǒng)各部分硬件的底層驅(qū)動。詳細(xì)論述了嵌入式Linux內(nèi)核的移植，Yaffs根文件系統(tǒng)的制作、LCD顯示設(shè)備驅(qū)動程序、LIN總線、CAN總線以及MOST總線驅(qū)動程序的實現(xiàn)方法。
　　 針對車載網(wǎng)絡(luò)中三種網(wǎng)絡(luò)總線，論述了這些總線應(yīng)用軟件的實現(xiàn)，重點介紹總線數(shù)據(jù)幀格式的制定、一些重要函數(shù)的實現(xiàn)以及對遠(yuǎn)程診斷程序