基于車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的車載CAN總線擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展,飛速增長(zhǎng)的汽車數(shù)量使得交通問題日益嚴(yán)重。如何通過信息技術(shù),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(diǎn)。在此過程中,智能交通系統(tǒng)(ITS)的概念便應(yīng)運(yùn)而生,其中的一種重要實(shí)現(xiàn)手段便是車聯(lián)網(wǎng)。
　　車聯(lián)網(wǎng)以車輛為基本信息單元,通過傳感器技術(shù)、信息采集技術(shù)、接入技術(shù)、傳輸技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù),將行人、車輛、路邊設(shè)施等道路實(shí)體與交通管理網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與后備網(wǎng)絡(luò)連接;服務(wù)于車輛安全、交通控制、信息服務(wù)、用戶網(wǎng)絡(luò)接入

2、等應(yīng)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(wǎng)絡(luò)體系。
　　在車聯(lián)網(wǎng)中,車內(nèi)網(wǎng)作為其中的重要組成部分。本文通過借鑒現(xiàn)有的CAN總線網(wǎng)絡(luò),并查閱車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)資料,了解到只有引入新的骨干網(wǎng)絡(luò),大大提升傳輸速度和降低成本,才能實(shí)現(xiàn)汽車聯(lián)網(wǎng)一體化的普及。而以太網(wǎng)具有帶寬大、成本低、應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),再加上工業(yè)以太網(wǎng)在提高抗電磁干擾、抗高溫高濕和提高實(shí)時(shí)性等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,具有很大的實(shí)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿?/p>

3、。因此,作者提出聯(lián)通以太網(wǎng)+CAN+Wi-Fi+GPRS的網(wǎng)關(guān)作為本文的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　作者在文中首先介紹了車聯(lián)網(wǎng)的定義和作用,然后轉(zhuǎn)到本文的研究重點(diǎn)—車內(nèi)網(wǎng)。通過對(duì)主要的汽車總線與以太網(wǎng)性能比較,分析出以太網(wǎng)更適合未來車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)車載總線的要求,明確將以太網(wǎng)作為本文協(xié)議轉(zhuǎn)換的主要對(duì)象。然后作者介紹了以太網(wǎng)、CAN總線、Wi-Fi、GPRS以及SCI總線的一些背景知識(shí)和協(xié)議內(nèi)容。
　　在此基礎(chǔ)上,作者經(jīng)過進(jìn)一步的詳細(xì)分析,建

4、立了以太網(wǎng)與其它協(xié)議轉(zhuǎn)換的OSI模型,并討論協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中的數(shù)據(jù)流圖,為協(xié)議轉(zhuǎn)換的軟件編程以及硬件芯片的選擇和電路設(shè)計(jì)作了準(zhǔn)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(shè),實(shí)現(xiàn)與CAN總線、Wi-Fi和GPRS通信,然后利用數(shù)據(jù)和地址總線與RTL8019AS以太網(wǎng)芯片完成協(xié)議轉(zhuǎn)換。整個(gè)硬件電路主要包括微控制器模塊、以太網(wǎng)模塊、CAN總線收發(fā)器模塊、串口模塊等等。
　　在硬

5、件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)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?qū)SP進(jìn)行了程序編寫。軟件程序主要分為初始化、以太網(wǎng)程序、外設(shè)中斷入口、CAN總線和串口中斷等5個(gè)部分。
　　完成軟、硬件設(shè)計(jì)以后,作者選擇NI公司的LabVIEW程序作為測(cè)試程序,利用它強(qiáng)大的功能完成數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、存儲(chǔ)和比對(duì)以及時(shí)序控制,外設(shè)驅(qū)動(dòng)等等工作,簡(jiǎn)單、高效地完成了三種外設(shè)與以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換的測(cè)試工作;在此成功的基礎(chǔ)上,增