车载INICnet网络节点管理机制研究与设计
发布时间：2021-08-17 13:30
随着汽车内部跨域通信、移动服务和自动驾驶等应用需求的不断增加,INICnet网络被广泛看好替代MOST网络的下一代车载信息娱乐系统主干网络。目前,INICnet网络的国际标准发布时间不长,国内外对INICnet网络技术的应用开发处于起步阶段。INICnet网络的数据链路层协议虽然保证了节点通信的可靠性,但是对车载网络的应用需要特定的节点管理机制保证实时性和可靠性。因此,为了促进车载INICnet网络在国内的产业化应用,深入研究并设计实现车载INICnet网络的节点管理机制具有重要价值和意义。本文针对INICnet网络在节点管理方面所存在的问题,深入研究了CAN网络和MOST网络的节点管理机制,设计并实现了基于INICnet网络的集中式节点管理机制,建立了串并联等效模型分析集中式节点管理机制对网络可靠性的影响,最后搭建了硬件在环测试环境,完成集中式节点管理机制的测试与分析。本文所包含的内容如下:首先阐述了车载网络和车载网络管理的国内外研究现状,在此基础上分析了INICnet网络节点管理应用存在的问题。其次研究了INICnet网络的数据传输原理及编址方式,对比分析了CAN网络和MOST网络...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SD卡和S3C2440引脚连接图
重庆邮电大学硕士学位论文第4章车载INICnet网络节点管理机制实现414.2.2总线控制模块总线控制模块负责对传入INICnet网络节点的数据实现控制，由于INICnet网络是专业用网络，因此采用专用控制芯片完成节点控制，INIC是SMSC公司生产的新一代智能网络接口，包含了数据链路层和网络基础服务层两大部分。本文采用专用OS81210芯片作为总线控制器，内部端口分布如图4.4所示，作为高度集成智能网络专用芯片，它支持最高的传输速率可达到50Mbit/s，具有硬件和应用程序看门狗定时器，包含IEEEMAC寻址和以太网通道，支持多种方法保证外部主机控制器和网络接口芯片之间的数据传输，其内部INIC处理器集成了软件堆栈。媒体总线端口流数据端口USB端口SPI端口网络端口IIC端口电源管理GPIO端口Port时钟管理INIC处理器INIC软件协议栈图4.4OS81210芯片总体结构由于核心控制器S3C2440与OS81210同时具备USB端口，且使用USB方式传输简单方便，因此采用USB通信方式实现差分信号传输，其中DM和DP为数据的正负引脚，VBUS为端口提供电源，USB端口电路图如图4.5所示。图4.5USB端口电路
重庆邮电大学硕士学位论文第4章车载INICnet网络节点管理机制实现424.2.3电源管理模块电源管理模块如图4.6所示，为整个网络主控节点电路提供电压，一般在汽车内所用的低压电源电压为12V，因此需要对输入进主控节点的电压进入转换，根据设计要求，主控节点采用3.3V和1.8V两种电压，3.3V主要提供节点通信电压，1.8V为上电复位电压。图4.6电源管理模块4.2.4网络接口模块网络接口如图4.7所示，模块从INIC处理器接收数据字节，通过UTP非屏蔽双绞线传入网络，其中BTXP/BTXN引脚为数据发送引脚，ERXP/ERXN引脚为数据发送引脚，当INIC处理器在双绞线上传输网络比特流时，先将单端信号转换成差分信号，目的时较少外部对数据传输的干扰[86]。图4.7网络端口电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]车联网在智能网联汽车应用中的挑战[J]. 王小臣,蒋树国,王建海. 客车技术与研究. 2019(02)
[2]MOST150网络及其在车载电控系统中的应用[J]. 吉祥,曾国建,余铿,杨彦辉,刘春. 电子测试. 2019(08)
[3]车载以太网技术现状与发展探究[J]. 黄丽芳. 科技经济导刊. 2019(08)
[4]基于MOST集中式协议栈的主动降噪系统[J]. 邱苏实. 中国新通信. 2019(04)
[5]使用OptoLyzer MOCCAFD进行CAN FD测试和模拟[J]. Bjoern Sander. 中国电子商情(基础电子). 2017(10)
[6]车载以太网技术现状与发展探究[J]. 崔馨宇. 科技创新导报. 2017(24)
[7]采用MOST技术的全新智能网络接口控制器支持在汽车应用中实现菊花链通信[J]. 俞庆华. 汽车零部件. 2017(07)
[8]Microchip采用MOST技术的全新智能网络接口控制器支持在汽车应用中实现菊花链通信[J]. 世界电子元器件. 2017(06)
[9]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)
[10]下一代汽车网络:车载以太网技术现状与发展[J]. 呼布钦,秦贵和,刘颖,于赫,吴星辰. 计算机工程与应用. 2016(24)
博士论文
[1]车载网络的若干关键技术研究[D]. 陈筠翰.吉林大学 2014
硕士论文
[1]高速车载网络FlexRay自适应控制器的研究[D]. 张育贵.贵州大学 2019
[2]车载网络入侵检测系统研究与设计[D]. 曹永威.重庆邮电大学 2019
[3]车载以太网的主干网络设计及网络安全研究[D]. 杨华.延边大学 2019
[4]面向智能汽车的车载网络实时管理机制研究[D]. 郭中飞.合肥工业大学 2019
[5]基于FPGA的LIN总线控制器设计与验证[D]. 李振魏.西安电子科技大学 2018
[6]车载CAN FD网络管理策略的研究与设计[D]. 邓勇.重庆邮电大学 2018
[7]车载FlexRay总线通信机制优化研究[D]. 白卫伟.北京交通大学 2018
[8]基于MOST的车载监控系统设计与实现[D]. 杨金泽.吉林大学 2016
[9]基于AUTOSAR的汽车FlexRay网络通信管理研究[D]. 张亚生.合肥工业大学 2016
[10]基于MOST150的某款车型车载娱乐系统应用的研究[D]. 孙丽.吉林大学 2015
本文编号：3347858
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SD卡和S3C2440引脚连接图
重庆邮电大学硕士学位论文第4章车载INICnet网络节点管理机制实现414.2.2总线控制模块总线控制模块负责对传入INICnet网络节点的数据实现控制，由于INICnet网络是专业用网络，因此采用专用控制芯片完成节点控制，INIC是SMSC公司生产的新一代智能网络接口，包含了数据链路层和网络基础服务层两大部分。本文采用专用OS81210芯片作为总线控制器，内部端口分布如图4.4所示，作为高度集成智能网络专用芯片，它支持最高的传输速率可达到50Mbit/s，具有硬件和应用程序看门狗定时器，包含IEEEMAC寻址和以太网通道，支持多种方法保证外部主机控制器和网络接口芯片之间的数据传输，其内部INIC处理器集成了软件堆栈。媒体总线端口流数据端口USB端口SPI端口网络端口IIC端口电源管理GPIO端口Port时钟管理INIC处理器INIC软件协议栈图4.4OS81210芯片总体结构由于核心控制器S3C2440与OS81210同时具备USB端口，且使用USB方式传输简单方便，因此采用USB通信方式实现差分信号传输，其中DM和DP为数据的正负引脚，VBUS为端口提供电源，USB端口电路图如图4.5所示。图4.5USB端口电路
重庆邮电大学硕士学位论文第4章车载INICnet网络节点管理机制实现424.2.3电源管理模块电源管理模块如图4.6所示，为整个网络主控节点电路提供电压，一般在汽车内所用的低压电源电压为12V，因此需要对输入进主控节点的电压进入转换，根据设计要求，主控节点采用3.3V和1.8V两种电压，3.3V主要提供节点通信电压，1.8V为上电复位电压。图4.6电源管理模块4.2.4网络接口模块网络接口如图4.7所示，模块从INIC处理器接收数据字节，通过UTP非屏蔽双绞线传入网络，其中BTXP/BTXN引脚为数据发送引脚，ERXP/ERXN引脚为数据发送引脚，当INIC处理器在双绞线上传输网络比特流时，先将单端信号转换成差分信号，目的时较少外部对数据传输的干扰[86]。图4.7网络端口电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]车联网在智能网联汽车应用中的挑战[J]. 王小臣,蒋树国,王建海. 客车技术与研究. 2019(02)
[2]MOST150网络及其在车载电控系统中的应用[J]. 吉祥,曾国建,余铿,杨彦辉,刘春. 电子测试. 2019(08)
[3]车载以太网技术现状与发展探究[J]. 黄丽芳. 科技经济导刊. 2019(08)
[4]基于MOST集中式协议栈的主动降噪系统[J]. 邱苏实. 中国新通信. 2019(04)
[5]使用OptoLyzer MOCCAFD进行CAN FD测试和模拟[J]. Bjoern Sander. 中国电子商情(基础电子). 2017(10)
[6]车载以太网技术现状与发展探究[J]. 崔馨宇. 科技创新导报. 2017(24)
[7]采用MOST技术的全新智能网络接口控制器支持在汽车应用中实现菊花链通信[J]. 俞庆华. 汽车零部件. 2017(07)
[8]Microchip采用MOST技术的全新智能网络接口控制器支持在汽车应用中实现菊花链通信[J]. 世界电子元器件. 2017(06)
[9]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)
[10]下一代汽车网络:车载以太网技术现状与发展[J]. 呼布钦,秦贵和,刘颖,于赫,吴星辰. 计算机工程与应用. 2016(24)
博士论文
[1]车载网络的若干关键技术研究[D]. 陈筠翰.吉林大学 2014
硕士论文
[1]高速车载网络FlexRay自适应控制器的研究[D]. 张育贵.贵州大学 2019
[2]车载网络入侵检测系统研究与设计[D]. 曹永威.重庆邮电大学 2019
[3]车载以太网的主干网络设计及网络安全研究[D]. 杨华.延边大学 2019
[4]面向智能汽车的车载网络实时管理机制研究[D]. 郭中飞.合肥工业大学 2019
[5]基于FPGA的LIN总线控制器设计与验证[D]. 李振魏.西安电子科技大学 2018
[6]车载CAN FD网络管理策略的研究与设计[D]. 邓勇.重庆邮电大学 2018
[7]车载FlexRay总线通信机制优化研究[D]. 白卫伟.北京交通大学 2018
[8]基于MOST的车载监控系统设计与实现[D]. 杨金泽.吉林大学 2016
[9]基于AUTOSAR的汽车FlexRay网络通信管理研究[D]. 张亚生.合肥工业大学 2016
[10]基于MOST150的某款车型车载娱乐系统应用的研究[D]. 孙丽.吉林大学 2015
本文编号：3347858
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