汽車FlexRay總線靜態(tài)段調(diào)度方法及其實現(xiàn)研究.pdf

1、隨著車內(nèi)電控系統(tǒng)(ECU)數(shù)量不斷增多，ECU間高速實時的通信需求越來越大，車內(nèi)通信網(wǎng)絡化已經(jīng)成為一種必然趨勢。與傳統(tǒng)CAN總線相比，F(xiàn)lexRay總線在傳輸效率、可靠性和靈活性方面具有較大的優(yōu)勢，能夠滿足未來車內(nèi)ECU網(wǎng)絡通信要求，被公認為新一代汽車網(wǎng)絡標準。同時，汽車網(wǎng)絡作為典型的安全關鍵系統(tǒng)，網(wǎng)絡實時調(diào)度方法是確保其實時可靠通信的關鍵問題之一。
　　本課題以國家自然科學基金為依托，針對FlexRay系統(tǒng)靜態(tài)段固定分配時隙機制

2、在消息實時性和網(wǎng)絡帶寬利用率方面的不足，提出一種靜態(tài)時隙動態(tài)分配的消息調(diào)度機制(SDAS)，給出該機制下SDAS調(diào)度器的狀態(tài)轉換模型和實現(xiàn)算法，并定量分析各靜態(tài)消息最壞響應時間;在對FlexRay幀結構設計的基礎上，以靜態(tài)段時間碎片最小為目標，以消息可調(diào)度和通信周期有界為約束條件，建立了SDAS機制下相關網(wǎng)絡參數(shù)的配置方法。然后，基于飛思卡爾MC9S12XF512芯片和恩智浦TJA1080收發(fā)器對SDAS機制中FlexRay節(jié)點軟硬件實

3、現(xiàn)進行深入研究和設計，包括軟硬件架構設計、SDAS調(diào)度器以及相關模塊的設計與實現(xiàn)。最后，搭建基于CANoe.FlexRay的汽車FlexRay網(wǎng)絡時隙動態(tài)分配的半實物半仿真平臺，在對虛擬節(jié)點詳細設計后，從消息的可調(diào)度性、實時性、帶寬及時隙利用率方面對本文設計方案進行試驗驗證，實驗仿真結果表明，與固定分配時隙相比，SDAS機制能有效提高消息實時性和帶寬利用率，改善應用FlexRay總線的整車系統(tǒng)可靠性和實時性，具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義