基于CAN通讯的汽车组合仪表的数据定义和测试平台

摘要

随着汽车电子的飞速发展和消费者对各种车载设备需求量的增长，汽车仪表上需要显示的信息越来越多，由七八十年代的十余种信号，到现在的超过四十种信号。由于总线技术可大大简化信号传输用的线束，故总线化已经成为汽车仪表的发展趋势之一。 本文对汽车仪表的研究现状及发展趋势进行了调研，分析了仪表的几种不同显示方式，对相应元件的特性和工作原理作了归纳整理，对CAN通讯的基本原理进行了介绍。根据项目要求，设计开发了整车的网络拓扑结构，该网络包括发动机控制器、变速箱控制器、气囊控制器、ABS控制器、组合仪表等典型节点。在该网络中，以仪表节点为重点研究对象，对与仪表相关的CAN通讯数据进行了分类和定义，确定了数据帧的优先级、发送间隔、基准值、放大系数等参数；OSEK（即汽车电子开发系统及其接口）是由欧洲汽车厂商最早提出的一种实时操作系统规范，其中的OSEK COM部分为车载通信提供了统一的接口和协议，本文以OSEK传输规范为基础，进一步制定了当一次传输的信息量超过8字节时所使用的通讯协议，以此为基础可以进行防盗、诊断等应用层通讯协议的制定。 本研究以通用CAN设计开发测试软件CANoe为基础，结合CANstress和CANscope，通过控制面板、模拟显示面板的设计及CAPL编程，开发了组合仪表的CAN通讯测试平台。基于该平台，对仪表实物样品的采样率、抗干扰能力、CAN通讯可靠性等进行了测试，为仪表的CAN通讯软硬件设计和改进提供了技术依据。目前该测试平台已具备对物理层参数、抗干扰能力及CAN通讯数据的测试功能并已应用于实际研发中，使用结果表明本文的设计方案是可行和正确的。