基于RX62N微控制器的車載以太網(wǎng)通信及安全技術(shù)實現(xiàn).pdf

1、由于電子技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，汽車電子的規(guī)模不斷擴大，功能日益增強，進而對車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)總線的要求不斷提高。以太網(wǎng)技術(shù)以其統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標準(TCP/IP)，較高的數(shù)據(jù)傳輸率，獲得汽車電子、通信以及控制界的廣泛重視，因此有必要研究并實現(xiàn)車載環(huán)境下實時性好、性能穩(wěn)定、可靠性高的以太網(wǎng)技術(shù)。車載信息系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)和傳感器單元越來越頻繁地與外部網(wǎng)絡(luò)進行信息交互，此外，未來車載以太網(wǎng)作為汽車的骨干網(wǎng)絡(luò)，必定存

2、在網(wǎng)絡(luò)信息安全的風險。在汽車網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，由于信息安全防范脆弱，但對于安全性又有非常高的要求，車載信息系統(tǒng)的安全問題必須引起足夠的重視。
　　本文針對未來車在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，研究車載嵌入式以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的實現(xiàn)，包括硬件系統(tǒng)設(shè)計制作、軟件系統(tǒng)移植與開發(fā)、系統(tǒng)測試，特別是嵌入式系統(tǒng)的信息安全實現(xiàn)。
　　以瑞薩電子32位微控制器RX62N為核心，設(shè)計并實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺。包括以太網(wǎng)通信模塊、通過SPI總線配置和控制的LCD液晶屏模

3、塊、通過IIC總線配置和讀取溫度傳感器、CAN通信以及JTAG調(diào)試接口等設(shè)計與電路實現(xiàn)。
　　完成μC/OS-Ⅱ和μC/TCP-IP協(xié)議的移植，通過開發(fā)以太網(wǎng)控制器的驅(qū)動，實現(xiàn)嵌入式以太網(wǎng)通信。μC/OS-Ⅱ的移植工作是實現(xiàn)與RX62N微控制器相關(guān)的匯編代碼。μC/TCP-IP協(xié)議的移植工作是根據(jù)協(xié)議架構(gòu)，開發(fā)設(shè)備驅(qū)動層代碼，實現(xiàn)基于DMA描述符和中斷信號量任務(wù)機制的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接收和發(fā)送。通過以太網(wǎng)DMA傳輸，可以極大的提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)

4、據(jù)包的傳輸率。完成嵌入式以太網(wǎng)通信的系統(tǒng)測試。通過DHCPc協(xié)議和TCP Client-Server套接字應(yīng)用程序從功能上進行測試;通過代碼量和內(nèi)存空間的使用分析，以及對字節(jié)長度不同的數(shù)據(jù)包平均往返時間進行統(tǒng)計，從性能上進行測試。
　　研究嵌入式以太網(wǎng)信息安全技術(shù)，并實現(xiàn)了部分IPsec協(xié)議代碼的移植和功能測試。IPsec協(xié)議是通過認證頭(AH)協(xié)議和安全封裝載荷(ESP)協(xié)議保護數(shù)據(jù)通信的完整性、機密性和可靠性。與其他信息安全系