车载CAN FD网络管理策略的研究与设计
发布时间：2022-05-08 16:55
随着汽车电子技术在新能源和智能化方向的发展,CAN FD总线被广泛看好为替代Classical CAN总线的下一代车载主干网络。目前,CAN FD总线国际标准发布的时间不长,国内外对于CAN FD总线的应用开发都还处于起步阶段。其中,CAN FD总线的物理层协议保证了单个节点的可靠性,但是车载网络的应用需要车载网络管理来确保网络的可靠性、能耗性和实时性。因此,深入研究并设计实现车载CAN FD总线的网络管理策略具有重要意义和价值,这有助于促进车载CAN FD总线在国内的产业化应用。本文针对车载CAN FD总线上网络管理应用所存在的问题,在对Classical CAN标准帧的OSEK与AUTOSAR网络管理逻辑运行机制研究的基础上,提出车载CAN FD网络管理策略的设计方案,改进了AUTOSAR网络管理策略,并做了AUTOSAR网络管理协议栈具体软件设计与实现。最后搭建了硬件在环测试环境,对改进的网络管理策略进行了测试与分析。本论文主要的内容如下:第一,阐述了车载CAN FD总线以及车载Classical CAN总线网络管理策略的国内外研究现状。在此基础上,分析了目前基于CAN FD总线...
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CANFD帧CRC域位固定填充机制示例
由于 CAN FD 数据场字节数的变化，参与校验的位流位数可能超过 127 位N FD 采用了新的 CRC 生成多项式。当数据帧的数据场长度小于 16 字节时7 位的 CRC 校验生成多项式，如式(2.1)所示。17 16 14 13 11 6 4 3 1X + X + X + X + X + X + X + X + X +1(2当数据帧的数据场长度大于 16 字节时采用 21 位的 CRC 校验生成多项式，2.2)所示。21 20 13 11 7 4 3X + X + X + X + X + X + X +1(2被除多项式在参与 CRC 校验的位流之后分别补上 17 或 21 个 0（根据生成选择）。.3 CAN FD 总线的仲裁机制CAN FD 和 Classical CAN 均采用带冲突检测的载波监听多路访问总线仲裁
节点B节点C节点H节点G通信介质IDA<IDB<IDC<IDDIDE<IDF<IDG<IDH图 2.7 OSEK NM 逻辑环如图 2.8 所示，直接网络管理系统中逻辑环的基本结构图，该网络系统由网络 2 两个子网组成，两个子网间通过网关连接在一起。网络中的每个节个独一无二的编号，即网络标示符(Identification，ID)，且每个节点都有一前驱和一个逻辑后继。如图 2.7 以网络 1 为例，节点的 ID 大小顺<IDB<IDC<IDD，根据 ID 的大小，节点之间以 A→B→C→D→A 的顺序首形成一个虚拟的逻辑环。在逻辑环中连接的所有节点按照逻辑环规定的方定的网络管理报文，来实现直接网络管理功能。2. 寻址通信
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CANoe纯电动汽车CAN网络模拟系统研究与半实物反向测试验证[J]. 沈凯,姚胜华,李娟,吴桐. 湖北汽车工业学院学报. 2017(04)
[2]OSEK网络管理在CAN总线应用中的优化设计[J]. 刘晓祥,武亭,方伟家,王晓光. 汽车电器. 2017(09)
[3]车载CAN总线协议分析仪设计[J]. 李才坤,劳启恒,陈文辉. 中国科技信息. 2017(14)
[4]基于LIN总线的车窗控制系统设计[J]. 崔宏耀,李涵武,李健. 自动化应用. 2017(03)
[5]基于OSEK标准的直接网络管理功能的策略实现[J]. 戎辉,王晓静,汪春华. 电子测量技术. 2017(02)
[6]基于OSEK标准的整车CAN网络管理设计及测试验证[J]. 蔡营,王永峰,岳意娥,杨丽莎. 汽车电器. 2016(08)
[7]汽车开放系统架构（AUTOSAR）的通讯机制研究[J]. 韩峰. 汽车实用技术. 2016(03)
[8]SAE J1939多包传输协议及应用分析[J]. 谢娟娟,李晋,郑创明. 周口师范学院学报. 2016(02)
[9]汽车LIN总线控制系统故障诊断探究[J]. 李俊玲. 中国高新技术企业. 2016(08)
[10]浅谈车载总线负载对网络传输影响及优化[J]. 赵公旗,冯宝存,赵红玉,宋海强,李晓阳. 汽车电器. 2015(12)
博士论文
[1]CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D]. 陈曦.天津大学 2010
硕士论文
[1]新能源汽车电控系统通信协议与故障管理的实现[D]. 何红芬.华南理工大学 2016
[2]电动汽车CAN总线网络调度策略的研究[D]. 郭之梁.辽宁大学 2016
[3]基于CAN总线的OSEK/VDX直接网络管理的研究与实现[D]. 陈纲.东南大学 2015
[4]汽车FlexRay网络中AUTOSAR网络管理机制的研究[D]. 吴祥.合肥工业大学 2015
[5]基于CAN总线的车载网络控制系统研究与设计[D]. 王任重.上海工程技术大学 2015
[6]面向智能车辆的基础软件平台设计与实现[D]. 陈坤.浙江大学 2015
[7]汽车CAN网络中OSEK网络管理系统设计与优化[D]. 汤志强.合肥工业大学 2014
[8]基于AUTOSAR标准的CAN网络管理研究[D]. 于萍.合肥工业大学 2013
[9]参照ISO 26262的安全低功耗AUTOSAR基础软件模块[D]. 王旭阳.浙江大学 2013
[10]基于AUTOSAR标准的网络管理栈—SmartSAR NM的设计与实现[D]. 周霖.浙江大学 2011
本文编号：3652026
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CANFD帧CRC域位固定填充机制示例
由于 CAN FD 数据场字节数的变化，参与校验的位流位数可能超过 127 位N FD 采用了新的 CRC 生成多项式。当数据帧的数据场长度小于 16 字节时7 位的 CRC 校验生成多项式，如式(2.1)所示。17 16 14 13 11 6 4 3 1X + X + X + X + X + X + X + X + X +1(2当数据帧的数据场长度大于 16 字节时采用 21 位的 CRC 校验生成多项式，2.2)所示。21 20 13 11 7 4 3X + X + X + X + X + X + X +1(2被除多项式在参与 CRC 校验的位流之后分别补上 17 或 21 个 0（根据生成选择）。.3 CAN FD 总线的仲裁机制CAN FD 和 Classical CAN 均采用带冲突检测的载波监听多路访问总线仲裁
节点B节点C节点H节点G通信介质IDA<IDB<IDC<IDDIDE<IDF<IDG<IDH图 2.7 OSEK NM 逻辑环如图 2.8 所示，直接网络管理系统中逻辑环的基本结构图，该网络系统由网络 2 两个子网组成，两个子网间通过网关连接在一起。网络中的每个节个独一无二的编号，即网络标示符(Identification，ID)，且每个节点都有一前驱和一个逻辑后继。如图 2.7 以网络 1 为例，节点的 ID 大小顺<IDB<IDC<IDD，根据 ID 的大小，节点之间以 A→B→C→D→A 的顺序首形成一个虚拟的逻辑环。在逻辑环中连接的所有节点按照逻辑环规定的方定的网络管理报文，来实现直接网络管理功能。2. 寻址通信
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CANoe纯电动汽车CAN网络模拟系统研究与半实物反向测试验证[J]. 沈凯,姚胜华,李娟,吴桐. 湖北汽车工业学院学报. 2017(04)
[2]OSEK网络管理在CAN总线应用中的优化设计[J]. 刘晓祥,武亭,方伟家,王晓光. 汽车电器. 2017(09)
[3]车载CAN总线协议分析仪设计[J]. 李才坤,劳启恒,陈文辉. 中国科技信息. 2017(14)
[4]基于LIN总线的车窗控制系统设计[J]. 崔宏耀,李涵武,李健. 自动化应用. 2017(03)
[5]基于OSEK标准的直接网络管理功能的策略实现[J]. 戎辉,王晓静,汪春华. 电子测量技术. 2017(02)
[6]基于OSEK标准的整车CAN网络管理设计及测试验证[J]. 蔡营,王永峰,岳意娥,杨丽莎. 汽车电器. 2016(08)
[7]汽车开放系统架构（AUTOSAR）的通讯机制研究[J]. 韩峰. 汽车实用技术. 2016(03)
[8]SAE J1939多包传输协议及应用分析[J]. 谢娟娟,李晋,郑创明. 周口师范学院学报. 2016(02)
[9]汽车LIN总线控制系统故障诊断探究[J]. 李俊玲. 中国高新技术企业. 2016(08)
[10]浅谈车载总线负载对网络传输影响及优化[J]. 赵公旗,冯宝存,赵红玉,宋海强,李晓阳. 汽车电器. 2015(12)
博士论文
[1]CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D]. 陈曦.天津大学 2010
硕士论文
[1]新能源汽车电控系统通信协议与故障管理的实现[D]. 何红芬.华南理工大学 2016
[2]电动汽车CAN总线网络调度策略的研究[D]. 郭之梁.辽宁大学 2016
[3]基于CAN总线的OSEK/VDX直接网络管理的研究与实现[D]. 陈纲.东南大学 2015
[4]汽车FlexRay网络中AUTOSAR网络管理机制的研究[D]. 吴祥.合肥工业大学 2015
[5]基于CAN总线的车载网络控制系统研究与设计[D]. 王任重.上海工程技术大学 2015
[6]面向智能车辆的基础软件平台设计与实现[D]. 陈坤.浙江大学 2015
[7]汽车CAN网络中OSEK网络管理系统设计与优化[D]. 汤志强.合肥工业大学 2014
[8]基于AUTOSAR标准的CAN网络管理研究[D]. 于萍.合肥工业大学 2013
[9]参照ISO 26262的安全低功耗AUTOSAR基础软件模块[D]. 王旭阳.浙江大学 2013
[10]基于AUTOSAR标准的网络管理栈—SmartSAR NM的设计与实现[D]. 周霖.浙江大学 2011
本文编号：3652026
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