基于RTOS的CANopen協(xié)議汽車車身應(yīng)用研究.pdf

1、CAN總線作為汽車電子控制單元間的通信手段得到了廣泛的應(yīng)用，但CAN總線僅定義有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，應(yīng)用層協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，使得不同品牌汽車實(shí)際的CAN通信應(yīng)用層協(xié)議不盡相同，極大地影響了汽車總線通信系統(tǒng)的開(kāi)放性和互聯(lián)性，阻礙標(biāo)準(zhǔn)配件的互換性和互可操作性，甚至造成重復(fù)開(kāi)發(fā)及資源浪費(fèi)，同時(shí)也嚴(yán)重阻礙了汽車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。CANopen協(xié)議是CAN用戶組織推薦的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，已在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到推廣。如果把CANopen協(xié)議應(yīng)用到汽車

2、車身CAN通信網(wǎng)絡(luò)，將可以推動(dòng)汽車CAN網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化，且考慮到復(fù)雜通信節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)響應(yīng)特性的改善需求，還可引入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)以實(shí)現(xiàn)CANopen通信管理及其它功能調(diào)度。
　　本文在相關(guān)調(diào)查基礎(chǔ)上，深入分析了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和CANopen協(xié)議，成功將μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)移植到STM32系統(tǒng)，完成了對(duì)MicroCANopen協(xié)議棧的針對(duì)性修改、完善和μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)下的CANopen協(xié)議實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)

3、一步給出了汽車車身網(wǎng)絡(luò)的CANopen通信框架。為了驗(yàn)證方案的可行性和CANopen協(xié)議設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的合理性，構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，主要包括車身部分通信節(jié)點(diǎn)的硬軟件設(shè)計(jì)，針對(duì)中央控制節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)了基于μC/GUI的人機(jī)交互界面系統(tǒng)，以及基于LabVIEW的上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件開(kāi)發(fā)，并進(jìn)行了車身通信從節(jié)點(diǎn)CANopen通信功能測(cè)試、中央控制節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)通信測(cè)試以及車身CANopen通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率的分析和測(cè)試。結(jié)果表明，將CANopen協(xié)議應(yīng)用到汽車車身C