整车CAN网络平台正向开发

摘要

随着科学技术的不断发展，汽车电子行业也在不断研究和创新，1986年bosch提出CAN概念，1991年bosch与芯片制造商完善了CAN芯片，1992年，采用CAN的奔驰轿车下线，1993年，ISO标准化了汽车CAN，1998年BMD、DC等厂商提出了LIN，2000年，联盟成立，宝马量产使用CAN总线的车，2006年更新CAN标准，2008年宝马7系使用以太网刷新，2010年联盟解散，融入AUTOSAR，2011年博通发布车载以太网收发器，OPEN Alliance SIGchengli ,2012年BOSCH发布了新一代CAN-CANFD，2014年CANFD控制器样件出产，2015年ISO 11898更新标准（CANFD）。　　CAN总线技术发展路线也定型为硬件软件-测试实验-应用更经济-协议规范，这四大块不停的循环和提升。　　CAN协议就如同人类的语言一样，分为7层，物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表述层、应用层，并且形成规范。　　总线需要各个节点ECU，ECU内部有MCU、控制器controller、CAN收发器transceiver以及系统基础芯片system basis chip，而在ECU的外部，是由带屏蔽层的屏蔽线的线束组成，选择可靠的线束插件，完成线束的连接。现在对汽车的要求越来越高，车上也使用了大量的电子电器控制单元，有很多乘用车甚至使用到二十多或者三十多个控制单元，而每个单元都需要相关的很多传感器和执行单元发生信息的交互和通讯，如果每个信息都通过独立的线束进行传输，会几倍或者十几倍的增加模块的针脚数量，线束、以及线束接插件，电线的质量占比会导致整车的成本以及质量的增加，与汽车本身就不停优化的成本和轻量化是背道而驰的，为了满足汽车内部通讯交换量的需求，CAN线实现多路传输，采用串行总线，通过共享总线信道，减少了物理层面的结构。　　从测试方面，在整车厂从网络拓扑结构电子电器架构开始，整个开发过程中就不听的再测试，我们把测试分成3个阶段，第一阶段，整车厂需要拓扑结构设计测试， 测试小组需要对总线和接插件进行测试，供应商需要对总线、接插件测试、元器件测试、本身模块的电路设计进行测试，确认测试结果通过以后，第二阶段是对ECU的测试，供应商测试协议一致性，测试单位再对协议一致性进行测试，整车厂确认测试结果通过后，进入第三阶段集成测试和试验，也包括供应商对零部件集成的测试和试验，测试单位对零部件集成的测试和试验，最后在整车厂对整车集成测试和试验，以及确认测试和试验结果的通过。其中涉及到供应商、测试单位、整车厂分别独立的开发测试用例，从不同的开发概念对其进行测试，测试会使用到台架、机柜、开关、保险、程控电源、总线示波器、计算机上需要的测试管理软件、CANOE等工具。　　本人在工作中完成车型的CAN网络平台正向开发，主要在物理层、数据链路层、应用层，在接口电路、电器性能、功能应用、需求规范、信号沟通上，做了大量的实际工作，经过完整的项目到开发仿真、功能测试以及车型量产的过程。以实际工作和理论知识相结合，完成本论文。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

1.2 课题研究的目的和意义

1.3 相关技术的现状与发展趋势

1.4课题的主要研究内容和组织结构

第二章 整车CAN通讯规范研究及设计

2.1整车CAN通讯相关技术-物理层

2.2整车通讯技术-数据链路层相关

2.3 整车通讯技术-交互层相关

2.4 整车通讯技术-网络及诊断

2.5 本章小结

第三章 整车CAN直接网络管理设计

3.1 网络管理概述

3.2网络管理机制

3.3 本章小结

第四章 整车CAN间接网络管理设计

4.1网络管理概述

4.2启动和关闭Startup and Shutdown

4.3 本章小结

第五章 整车CAN-CAN网关路由

5.1概述

5.2报文路由

5.3网关路由功能激活后发送值

5.4信号路由

5.5睡眠唤醒要求

5.6诊断要求

5.7诊断要求

5.8 本章小结

第六章 整车CAN网络分析报告

6.1概述

6.2 CAN网络仿真分析概述

6.3本章小结

第七章 仿真及信号需求调查描述

7.1仿真软件使用说明

7.2 ALL_Matrix_CAN描述

7.3本章小结

总结与展望

致谢

参考文献