基于AUTOSAR标准的汽车通讯及网络管理技术的设计及实现

发布时间：2017-05-16 12:21

  本文关键词：基于AUTOSAR标准的汽车通讯及网络管理技术的设计及实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：汽车电子通信总线将汽车内部各种复杂的电子设备和控制器互联在一起,并提供了统一的信息交互、共享平台。车辆上的电子设备越来越多,设备的数据信息也呈几何级别增长,这使得通信总线负荷率日益增加,而稳定可靠的通信是车辆轻便安全的保证,通信功能的模块化是汽车功能多样性的基础。这些需求就要求对车辆的通信软件进行合理化的结构设计,对通信网络进行优化管理。本设计是在深入学习AUTOSAR 4.0标准通讯服务的基础上,以多路通道车辆网关控制器为载体,按照AUTOSAR层次化结构,将控制器通信系统基础软件设计分为CAN驱动层,接口层,交互层,应用层。通信驱动层实现CAN总线控制器硬件单元的访问,并为接口模块提供独立的函数接口；通信接口层抽象了微控制器及接口的位置和硬件资源布局,实现了发送请求处理、发送确认、接收指示、故障通知、CAN控制器的启动、停止、唤醒；交互层(协议数据单元路由模块)主要实现数据帧内部传输路径的管理。应用服务层负责数据帧内信号的接收提取与信号的加载发送并未运行环境层提供接口。本文参照AUTOSAR 4.0标准,以报文数据库和路由路径配置库为基础,实现CAN总线的通信路由管理；通过监控节点的心跳帧来监控网络及节点的状态实现车辆CAN通信网络的间接管理,从而达到休眠唤醒的功能。这为汽车电控单元提供了标准化的报文路由管理方式和汽车网络电子设备的低功耗管理模式,具有一定的参考价值。
【关键词】：汽车网关 CAN通信 网络管理 低功耗
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.6;TP393.07
【目录】：

• 摘要12-13
• ABSTRACT13-14
• 第1章 绪论14-18
• 1.1 课题背景14-15
• 1.1.1 汽车电子发展概述14
• 1.1.2 AUTOSAR标准概述14-15
• 1.2 国内外汽车电子现状15-16
• 1.3 论文研究的内容及意义16-17
• 1.4 论文结构17-18
• 第2章 AUTOSAR标准的通信概述18-27
• 2.1 AUTOSAR体系架构18-22
• 2.1.1 AUTOSAR架构分层概述18
• 2.1.2 AUTOSAR应用层18-19
• 2.1.3 AUTOSAR运行环境与虚拟功能总线19-21
• 2.1.4 AUTOSAR架构基础软件层21-22
• 2.2 AUTOSAR通信系统架构22-27
• 2.2.1 基于AUTOSAR标准的通信服务栈概述23-24
• 2.2.2 总体实现功能24-25
• 2.2.3 重要概念及术语25-27
• 第3章 CAN通信栈驱动层与接口层的设计27-43
• 3.1 CAN驱动层设计28-31
• 3.1.1 CAN驱动的总体功能28
• 3.1.2 CAN驱动实现的功能函数28-29
• 3.1.3 CAN驱动的初始化及资源配置29-31
• 3.2 CAN接口层设计31-37
• 3.2.1 CAN接口的总体功能31-32
• 3.2.2 CAN接口实现的功能函数32
• 3.2.3 CAN接口的初始化32-33
• 3.2.4 CAN接口可标定的报文数据库设计33-37
• 3.3 CAN驱动与CAN接口的发送过程37-39
• 3.4 CAN驱动与CAN接口的接收过程39-40
• 3.5 本章小结40-43
• 第4章 协议数据单元的路由设计43-59
• 4.1 协议数据单元路由器实现的功能概述43-46
• 4.1.1 关键概念43
• 4.1.2 模块功能43-45
• 4.1.3 功能函数45
• 4.1.4 路由驱动与路由表45-46
• 4.2 协议数据单元路由器的配置与初始化46-48
• 4.3 协议数据单元的接收处理设计48-49
• 4.4 协议数据单元的发送处理设计49-50
• 4.5 协议数据单元的网关路由设计50-52
• 4.6 零耗操作与最小路径设计52-53
• 4.6.1 零耗操作52-53
• 4.6.2 最小路由53
• 4.7 协议数据单元路由器标定路径设计53-55
• 4.8 协议数据单元路由器功能测试验证55-58
• 4.9 本章小结58-59
• 第5章 通信服务COM的设计59-73
• 5.1 COM模块的功能概述59-64
• 5.1.1 实体概念59-61
• 5.1.2 COM模块的功能61
• 5.1.3 通用服务61-62
• 5.1.4 元素配置62-64
• 5.2 COM模块的启动与关闭64
• 5.3 信号的接收与解析设计64-66
• 5.4 信号的载入与发送设计66-68
• 5.5 信号与信号组的网关68-69
• 5.6 通信的可靠性处理69-71
• 5.6.1 时限机制69-70
• 5.6.2 数据序列机制70
• 5.6.3 无效机制70
• 5.6.4 更新位指示70-71
• 5.6.5 重复机制71
• 5.7 COM功能的测试验证71-72
• 5.7.1 测试用例71-72
• 5.7.2 测试步骤72
• 5.7.3 数据分析72
• 5.8 本章小结72-73
• 第6章 网络管理服务NM的设计73-87
• 6.1 CAN间接网络管理概述73
• 6.2 网络管理重要概念73-76
• 6.2.1 电子控制单元类型73
• 6.2.2 睡眠模式73-74
• 6.2.3 唤醒模式74
• 6.2.4 模式切换条件74-75
• 6.2.5 直接网络管理75-76
• 6.2.6 间接网络管理76
• 6.3 网络启动与关闭76-79
• 6.3.1 A类设备的网络启动与关闭76
• 6.3.2 B类设备的网络启动与关闭76-79
• 6.4 网络管理节点的初始化79-82
• 6.4.1 初始化过程79-80
• 6.4.2 CAN总线网络管理的数据结构与功能函数80-82
• 6.5 网络管理中节点的模式与状态82-84
• 6.5.1 网络在线模式82-83
• 6.5.2 预备休眠模式83-84
• 6.5.3 总线休眠模式84
• 6.6 网络管理节点状态机设计84-85
• 6.7 网络管理功能测试85-86
• 6.8 本章小结86-87
• 第7章 总结与展望87-89
• 7.1 工作总结87
• 7.2 工作展望87-89
• 参考文献89-92
• 致谢92-93
• 附件93

【共引文献】

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 晁冰;基于支持向量机的软件可靠性模型分类及失效分析[D];武汉大学;2010年

2 谢梅隆;狭义项目群管理分析及其在软件外包企业的应用研究[D];天津大学;2011年

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4 王德康;分布式先进控制软件技术与应用[D];浙江大学;2001年

5 沈延森;快速可重构信息系统及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2001年

6 许跃敏;基于主题和主体框架的工程应用软件开发技术研究[D];浙江大学;2002年

7 桓永兴;敏捷企业智能工艺信息系统关键技术研究[D];西北工业大学;2002年

8 王跃宣;先进控制策略与软件实现及应用研究[D];浙江大学;2003年

9 吉卫喜;面向业务流程重组的生产管理系统快速重构及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年

10 李绪蓉;面向业务构件的可重构信息系统的模型研究[D];南京航空航天大学;2002年

  本文关键词：基于AUTOSAR标准的汽车通讯及网络管理技术的设计及实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：370842