汽车电控系统J1939协议和诊断通信模块的开发

发布时间：2017-06-07 22:00

  本文关键词：汽车电控系统J1939协议和诊断通信模块的开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着汽车内部电子智能部件的大量增加，对车辆内部的数据通信提出了迫切的要求。自上世纪80年代初，CAN通信总线协议在Bosch公司问世以来，CAN总线技术经历了飞速的发展，CAN通信网络取代传统的串口通信己成为必然的发展趋势。到目前为止，CAN在卡车和客车领域已经发展形成一种标准协议——J1939。 本文首先对近年来CAN总线和J1939协议的发展进行了介绍，并对CAN通信协议和J1939通信协议的通信原理进行了学习与研究。 在此基础上，本课题的主要任务是为柴油机共轨系统ECU开发基于J1939通信协议的CAN通信模块，掌握CAN总线最小通信节点及J1939协议的开发技术。开发对象使用的单片机为Infineon公司的16位控制器——C167-CR。开发工作主要包括了：通信节点设计、硬件接口设计以及软件程序的编写三个方面。其中，软件编写是本次开发工作的重点，包括了CAN驱动程序的编写和J1939应用程序的编写。前者用以实现基本的CAN通信功能，后者用以实现J1939协议中的基本功能。 计算机仿真测试技术的使用，，不仅可以缩短开发周期，同时也可以降低开发成本。课题中对计算机仿真软件在J1939协议开发中的应用进行了学习和研究，并在仿真环境下创建了符合J1939通信协议的虚拟网络，利用该虚拟网络完成了对实际节点的测试工作，实现了共轨系统ECU节点与虚拟仪表板节点以及虚拟变速箱节点的通信。通信测试结果令人满意，开发的通信模块可以满足实时通信的要求。 基于K线的KWP2000通信协议是国际上广泛采用的诊断通信协议，课题介绍了KWP2000协议与K线通信原理并在柴油电控系统中实现了符合KWP2000协议的诊断通信模块。
【关键词】：高压共轨 CAN总线 J1939协议 CANoe 串行通信 KWP2000
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 前言8-15
• 1.1.课题的目的和意义8-10
• 1.2.国内外发展现状10-14
• 1.2.1.高压共轨系统的发展现状10
• 1.2.2.CAN总线和J1939协议在国内外的发展10-12
• 1.2.3.国外汽车故障诊断技术的发展概况12-13
• 1.2.4.国内汽车故障诊断技术的发展概况13-14
• 1.3.论文各部分内容14-15
• 第二章 CAN总线和J1939协议15-31
• 2.1.CAN总线的特点及通信协议15-18
• 2.1.1.CAN总线的特点15-16
• 2.1.2.CAN总线帧格式16-18
• 2.2.J1939协议协议规范及通信原理18-31
• 2.2.1.物理层18-19
• 2.2.2.数据链路层19-25
• 2.2.2.1.J1939协议与CAN2.0B协议19-20
• 2.2.2.2.协议数据单元(PDU)20-22
• 2.2.2.3.参数组号(PGN)22
• 2.2.2.4.J1939的消息类型22-23
• 2.2.2.5.传输协议功能23-25
• 2.2.3.网络层25-26
• 2.2.3.1.网络层的功能25
• 2.2.3.2.网络连接ECU(NIECU)25-26
• 2.2.4.应用层26-27
• 2.2.4.1.数据信号SPN26
• 2.2.4.2.应用层参数传输数值范围26-27
• 2.2.4.3.应用层物理参数数据范围27
• 2.2.5.J1939的网络管理27-31
• 2.2.5.1.网络中的控制器应用程序(CA)及分类27-28
• 2.2.5.2.名称和地址28-29
• 2.2.5.3.网络管理报文29-30
• 2.2.5.4.地址和ECU初始化过程30-31
• 第三章 共轨系统ECU中J1939协议的开发31-58
• 3.1.通信节点的设计31-32
• 3.2.通信硬件的设计32-35
• 3.2.1.CAN控制器硬件32-33
• 3.2.2.CAN驱动器的选用33-34
• 3.2.3.通信硬件的建立34-35
• 3.3.软件程序的编写35-58
• 3.3.1.CAN驱动程序的设计36-45
• 3.3.1.1.CAN控制器初始化36-43
• 3.3.1.2.CAN报文帧的提取与更新函数43-45
• 3.3.2.J1939应用程序的开发45-58
• 3.3.2.1.J1939接口模块的实现46-47
• 3.3.2.2.最小网络管理功能的实现47-49
• 3.3.2.3.J1939协议的任务调度49-53
• 3.3.2.4.传输协议功能的实现53-58
• 第四章 实验环境的搭建与通信实验58-77
• 4.1.CANoe与测试过程58-60
• 4.2.通信测试环境的建立60-67
• 4.2.1.虚拟节点的设计60-62
• 4.2.2.虚拟节点创建62-67
• 4.2.2.1.J1939通信环境与通信节点的创建63
• 4.2.2.2.数据库建立63-64
• 4.2.2.3.控制面板创建64-65
• 4.2.2.4.测量环境的建立65-67
• 4.2.2.5.节点行为创建67
• 4.3.通信试验67-76
• 4.3.1.节点地址声明68-69
• 4.3.2.节点地址仲裁69-70
• 4.3.3.数据发送70-72
• 4.3.4.传输协议功能72-75
• 4.3.5.数据请求功能75-76
• 4.4.小结：76-77
• 第五章 电控柴油机故障诊断通信模块的开发77-96
• 5.1.故障诊断通讯协议77
• 5.2.诊断串行通讯协议——KWP2000协议77-85
• 5.2.1.物理层78-79
• 5.2.1.1.K线与L线78
• 5.2.1.2.信号电甲与传输率78-79
• 5.2.2.数据链路层79-81
• 5.2.2.1.消息结构79
• 5.2.2.2.消息头79-80
• 5.2.2.3.数据字节80
• 5.2.2.4.校验字节80
• 5.2.2.5.消息类型80
• 5.2.2.6.时序控制80-81
• 5.2.3.KWP2000协议的服务功能81-85
• 5.2.3.1.通信模块服务81-83
• 5.2.3.2.诊断模块服务83-85
• 5.3.通信协议的开发85-92
• 5.3.1.硬件设计85-87
• 5.3.2.故障诊断接口87
• 5.3.3.故障代码87-89
• 5.3.4.串口初始化函数的编写89
• 5.3.5.通信应用程序89-92
• 5.4.通信验证92-96
• 5.4.1.数据传输通信94-95
• 5.4.2.故障代码读取通信95
• 5.4.3.喷油器标定通信95-96
• 第六章 总结与展望96-98
• 6.1.总结96
• 6.2.展望96-98
• r参考文献98-101
• 致谢101

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李滟泽;;多信息融合技术在发动机故障诊断中的应用[J];科技资讯;2008年24期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 褚端峰;客车行驶稳定性控制的关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年

2 覃涛;客车气压制动系统时延分析及其控制技术研究[D];武汉理工大学;2012年

  本文关键词：汽车电控系统J1939协议和诊断通信模块的开发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：430378