基于車聯網應用的車載CAN總線擴展實驗研究.pdf

1、伴隨經濟發(fā)展,飛速增長的汽車數量使得交通問題日益嚴重。如何通過信息技術,使汽車具備電子智能能力,以緩解交通擁堵成為交通行業(yè)研究的熱點。在此過程中,智能交通系統(ITS)的概念便應運而生,其中的一種重要實現手段便是車聯網。
　　車聯網以車輛為基本信息單元,通過傳感器技術、信息采集技術、接入技術、傳輸技術、組網技術,將行人、車輛、路邊設施等道路實體與交通管理網絡、移動網絡與后備網絡連接;服務于車輛安全、交通控制、信息服務、用戶網絡接入

2、等應用;旨在建立改善交通狀況、提高出行效率、拓展信息交互形式的智能綜合網絡體系。
　　在車聯網中,車內網作為其中的重要組成部分。本文通過借鑒現有的CAN總線網絡,并查閱車聯網的相關資料,了解到只有引入新的骨干網絡,大大提升傳輸速度和降低成本,才能實現汽車聯網一體化的普及。而以太網具有帶寬大、成本低、應用廣泛、技術成熟等優(yōu)點,再加上工業(yè)以太網在提高抗電磁干擾、抗高溫高濕和提高實時性等方面取得了長足的進步,具有很大的實用價值和發(fā)展?jié)摿?/p>

3、。因此,作者提出聯通以太網+CAN+Wi-Fi+GPRS的網關作為本文的設計目標。
　　作者在文中首先介紹了車聯網的定義和作用,然后轉到本文的研究重點—車內網。通過對主要的汽車總線與以太網性能比較,分析出以太網更適合未來車聯網技術對車載總線的要求,明確將以太網作為本文協議轉換的主要對象。然后作者介紹了以太網、CAN總線、Wi-Fi、GPRS以及SCI總線的一些背景知識和協議內容。
　　在此基礎上,作者經過進一步的詳細分析,建

4、立了以太網與其它協議轉換的OSI模型,并討論協議轉換過程中的數據流圖,為協議轉換的軟件編程以及硬件芯片的選擇和電路設計作了準備工作。
　　作者選用TMS320F2812的DSP作為核心芯片,利用它自帶的eCAN模塊和串口外設,實現與CAN總線、Wi-Fi和GPRS通信,然后利用數據和地址總線與RTL8019AS以太網芯片完成協議轉換。整個硬件電路主要包括微控制器模塊、以太網模塊、CAN總線收發(fā)器模塊、串口模塊等等。
　　在硬

5、件設計的基礎上,按照系統設計要求首先提出軟件流程圖,然后利用TI公司提供的CCS3.3程序對DSP進行了程序編寫。軟件程序主要分為初始化、以太網程序、外設中斷入口、CAN總線和串口中斷等5個部分。
　　完成軟、硬件設計以后,作者選擇NI公司的LabVIEW程序作為測試程序,利用它強大的功能完成數據的產生、發(fā)送、接收、存儲和比對以及時序控制,外設驅動等等工作,簡單、高效地完成了三種外設與以太網協議轉換的測試工作;在此成功的基礎上,增