基于OSEK/VDX规范的远程车载控制器的开发

摘要

论文首先对市场上同类产品进行了研究，指出其待改进之处，随后论述了符合OSEK/VDX标准，具有高稳定性的车辆监控系统车载移动终端的设计。 OSEK/VDX标准包括4个部分：操作系统、通信、网络管理及OIL语言。OSEK/VDX操作系统提供了一系列的服务和处理机制来控制任务和目标硬件；OSEK/VDX通信标准是一个用于自动控制应用软件的通信环境；OSEK/VDX网络管理最基本的任务就是保证电子控制单元通讯网络的安全性和可靠性；OSEK/VDX OIL描述了一种可以在特定CPU中配置应用程序的机制。本文在分析嵌入式实时操作系统uC/OS-II内核工作原理的基础上，着重研究了uC/OS-II内核的任务调度算法、任务切换机制及资源管理等方面的功能。根据OSEK OS的定义，对uC/OS-II内核的部分功能进行了改进和扩展，如任务调度算法与计数器报警器等，开发了VSOS操作系统。 基于VSOS操作系统，完成了车载移动终端应用层软件的设计与硬件设计。硬件方面，论文对关键电路进行了详细具体的论述；软件方面，论文在多任务的架构基础上，引入了消息机制，详细描述了任务之间消息传递的过程和各个任务处理消息的过程。 最后，本文从硬件与软件两个方面总结了系统可靠性设计的经验，这些经验都是基于作者在设计开发过程中所遭遇到的实际问题而总结的，具有较好的借鉴性和实用性。本文还进一步论述了系统中存在的不足以及下一步的工作计划。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景和现状

1.2项目来源

1.3主要工作

1.4论文结构

1.5本章小结

第2章课题相关理论与技术

2.1 GPS全球卫星定位系统

2.1.1 GPS系统特点

2.1.2 GPS系统组成

2.2 GPRS无线通信系统

2.2.1 GPRS数传与SMS数传的比较

2.2.2 GPRS数据收发的网络流程

2.2.3驱动GPRS模块的AT指令

2.3现场总线的通信协议

2.3.1现场总线及其分类

2.3.2 CAN现场总线

2.4嵌入式系统开发概述

2.4.1嵌入式硬件系统

2.4.2嵌入式软件系统

2.5 OSEK/VDX标准研究

2.5.1 OSEK标准体系结构

2.5.2 OSEK操作系统运行机制

2.6 OSEK嵌入式操作系统实现

2.7本章小结

第3章系统功能分析与总体方案设计

3.1监控系统的工作流程

3.2车载终端的整体设计思想

3.2.1车载终端的功能需求分析

3.2.2车载终端硬件系统的设计方案

3.2.3车载终端软件系统的设计方案

3.3本章小结

第4章终端系统的硬件设计

4.1硬件系统总体方案

4.2硬件系统具体电路

4.2.1 LPC2129外围电路

4.2.2电源模块

4.2.3 GPS模块

4.2.4存储模块

4.2.5 GPRS模块

4.2.6通信模块

4.3本章小结

第5章终端系统的软件设计

5.1操作系统移植

5.2软件架构

5.2.1任务的划分原则

5.2.2任务间的通信

5.2.3状态机的设计

5.2.4字节序与字节对齐

5.3应用层设计

5.3.1 GPS数据接收任务

5.3.2 AT字符串接收任务

5.3.3外部模块接收任务

5.3.4 GSM接收任务

5.3.5定时任务

5.3.6 GPRS发送任务与GSM发送任务

5.3.7监控中心任务

5.3.8外部模块发送任务

5.3.9喂狗任务

5.4软件调试经验

5.5本章小结

第6章产品性能试验与可靠性设计

6.1产品性能试验

6.1.1系统硬件测试

6.1.2系统软件测试

6.1.3测试结论

6.2系统可靠性设计

6.2.1硬件可靠性设计

6.2.2软件可靠性设计

6.3本章小结

结论

参考文献

致谢