車(chē)載網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方法及其網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)研究.pdf

1、隨著車(chē)載電控單元的日益增多，單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難以滿(mǎn)足車(chē)輛功能和性能要求，故整車(chē)網(wǎng)絡(luò)按照功能被劃分為若干子網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互聯(lián)，形成高性能的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。車(chē)載網(wǎng)關(guān)作為整車(chē)網(wǎng)絡(luò)信息交互的中心，對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)性能有著重要影響，是車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的重要內(nèi)容。
　　本文針對(duì)實(shí)際工程的需求，對(duì)車(chē)載網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方法及其網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)進(jìn)行深入研究?；谲?chē)載網(wǎng)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)提出了網(wǎng)關(guān)功能，包括信息路由功能和網(wǎng)絡(luò)管理功能。針對(duì)網(wǎng)關(guān)需要實(shí)現(xiàn)的功能及性能要求

2、，首先對(duì)車(chē)載網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，然后對(duì)車(chē)載網(wǎng)關(guān)路由設(shè)計(jì)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)分別進(jìn)行了研究，最后構(gòu)建了網(wǎng)關(guān)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)的車(chē)載網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　針對(duì)車(chē)載網(wǎng)關(guān)路由設(shè)計(jì)技術(shù)，首先討論了網(wǎng)關(guān)路由表自動(dòng)生成方法，基于數(shù)據(jù)庫(kù)編程技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)路由表自動(dòng)生成工具。為了保證車(chē)載網(wǎng)關(guān)路由的實(shí)時(shí)性，本文基于車(chē)載網(wǎng)關(guān)模型對(duì)網(wǎng)關(guān)的延時(shí)特性進(jìn)行了分析，針對(duì)影響網(wǎng)關(guān)延時(shí)特性的因素，設(shè)計(jì)了基于就緒表查找最高優(yōu)先級(jí)就緒任務(wù)的任務(wù)調(diào)

3、度算法、分塊二分ID查詢(xún)算法和分段復(fù)制的信號(hào)路由算法，并采用SimEvents仿真技術(shù)設(shè)計(jì)了基于ID優(yōu)先級(jí)的發(fā)送隊(duì)列緩沖機(jī)制。最后，基于網(wǎng)關(guān)路由實(shí)時(shí)性設(shè)計(jì)結(jié)果，以O(shè)SEK/VDX操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái)對(duì)網(wǎng)關(guān)的路由功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。
　　針對(duì)車(chē)載網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，本文基于OSEK/VDX網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范對(duì)直接網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)進(jìn)行了深入研究，對(duì)邏輯環(huán)管理算法和網(wǎng)絡(luò)睡眠算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，本文對(duì)間接網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，以適

4、應(yīng)不同CAN子網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)時(shí)性和可靠性的不同要求。
　　為了對(duì)開(kāi)發(fā)的車(chē)載網(wǎng)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文構(gòu)建了車(chē)載網(wǎng)關(guān)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)的車(chē)載網(wǎng)關(guān)進(jìn)行功能及性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明開(kāi)發(fā)的車(chē)載網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)及信號(hào)路由功能，并且網(wǎng)關(guān)路由延時(shí)符合實(shí)際系統(tǒng)需求；網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了符合OSEK/VDX網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范的直接網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括邏輯環(huán)管理和網(wǎng)絡(luò)睡眠喚醒管理；同時(shí)，網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了間接網(wǎng)絡(luò)管理功能，可以通過(guò)對(duì)周期性報(bào)文的接收監(jiān)控來(lái)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的故障狀態(tài)，保證