电动汽车CAN总线网络调度策略的研究

发布时间：2017-11-03 19:06

  本文关键词：电动汽车CAN总线网络调度策略的研究

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【摘要】：随着汽车电子技术的不断发展以及人们对汽车新型功能的需求,汽车上的电子控制单元与不断增加的线束构成了一个庞大的系统,占用了大量的汽车内的有限的空间,而且维修难度增加,可靠性和实时性也得不到保证。因此车身的网络化成为当今车载网络的主要发展方向。而CAN总线是现场总线的一种,因其在数据通信方面有着较高的可靠性和实时性,在汽车网络系统中被广泛应用,但是CAN总线采用的仲裁机制是带有冲突避免的载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA),致使无法保证低优先级的报文的实时性。TTCAN协议是基于CAN协议的一种高层协议,对其进行了改进,实时性方面有了较大的提高,满足了对实时性的要求以及日益增长的高负载的需求。本文介绍了TTCAN的优缺点,通过分析TTCAN协议发现,TTCAN协议的仲裁段的仲裁方式依然采用CAN总线协议的CSMA/CA机制,该机制在高负载的情况下无法保证低优先级节点的实时性,即便是较高优先级的信息,若有更高优先级的节点在循环发送并产生信息的情况下,其实时性也无法得到保证。针对这种情况本文对TTCAN协议进行了改进,将仲裁段的原有的仲裁方式改成短数据帧优先与数据帧分级相结合的方式。这样既考虑了高优先级的节点的实时性又可以在单位时间内发送尽可能多的信息,从而使系统尽可能多的响应多的节点,从而在整体上提高了总线系统的实时性。为了验证改进后的TTCAN协议的性能,最后通过仿真软件CANoe和CAN卡进行了仿真研究,搭建了一个TTCAN的仿真实验平台。通过多次试验,对改进前以及对改进后的数据进行对比分析,仿真实验结果较好的验证了改进后的TTCAN协议在实时性和带宽利用率上的优势,有效的提高了TTCAN系统在实际应用的灵活性,也为TTCAN协议在实时性方面提供了重要的理论依据和参考价值。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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本文编号：1137489