基于嵌入式LINUX平台的车载网络系统研究与实现

摘要

随着汽车电子技术的发展及汽车性能的不断提高，汽车上的电子装置越来越多。传统的电器系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间很少有联系，这样必然造成庞大的布线系统，并且很大程度上影响了整车的性能。为了适应汽车电子设备的发展，车载网络系统应运而生，例如CAN和LIN、FlexRay等在车载网络系统中均有应用。其中，CAN总线结构独特，性能可靠，所以CAN在车载网络中的使用最为广泛。 可是由于CAN应用于车身网络低端通讯又具有成本高的缺点。所以，汽车车身控制网络目前要解决的问题就是再建立一个统一的、低成本的低端通讯网络标准，作为CAN的辅助总线而存在。实现车身控制网络的层次化，以更低的成本实现车身控制网络。而LIN总线的目标就是定位于车身网络模块节点间的低端通讯，并且可靠性高，易于开发。 本文简单介绍了国内外车载网络的发展现状和趋势。在熟悉了CAN总线和LIN总线的基础上，结合嵌入式系统的特点，给出了基于嵌入式Linux平台的车载网络系统的设计方案和实现。 为了对车载网络各节点进行有效的监控，以及数据的处理，设计了车载网络主控制节点。主控制结点采用ARM7核的S3C44B0X处理器，软件以μClinux为平台，实现了基于SJA1000的CAN设备驱动程序，整个系统具有高可靠性和较强的处理能力。所以，为将来扩展成车内信息集控中心提供了软硬件环境。除了CAN总线以外，本系统还将LIN总线应用到车载网络中，提出了车内低成本的CAN/LIN混合网络体系结构。为了使CAN网络和LIN网络能够互连互通，设计了基于PIC18F248的CAN/LIN数据交换网关。它既是CAN节点，同时也是LIN总线上的主结点，将收到的CAN报文封装成LIN报文向LIN总线上转发，同时将收到的LIN报文封装成CAN报文向CAN总线上转发，成功地实现了CAN总线和LIN总线数据的透明传输。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第1章 引言

第2章μClinux开发技术分析

第3章 总体设计方案与开发平台的建立

第4章 硬件系统设计与实现

第5章 软件系统设计与实现

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文