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车身网络高层环境的设计与实现

作　者: 夏志波
导　师: 崔刚
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 分布式控制 LIN总线 低功耗 可靠性模型 容错性
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


在传统的汽车车身网络中,大量的电子控制单元使得汽车内部导线的数量大大增加由此导致有限的车内空间被繁多的线束占据。随着电子技术的发展,传统式车身通信网络不再适用,汽车上众多电子控制单元之间的信息交换可以采用高效的总线方式来实现。LIN总线正是为了解决汽车当中众多电子控制单元之间的数据交换而产生的串行数据通信协议。本文设计了一种分布式车身控制系统,用CAN/LIN总线网络取代了汽车车身上的传统通信网络。通过在车身上应用总线网络将会大大减少车内的线束,并加快消息的响应速度。在本设计中将高速CAN总线和LIN总线结合使用,有效降低了信息传输出错率和接口开发难度。本次设计的MCU选取的是Motorola公司提供的高性能的8位单片机MC9S08AW16和MC9S08DZ60,通过SCI通信实现LIN消息的发送和接收。在软件设计上,将C语言和汇编语言相结合进行底层驱动程序的开发,使软件的实现更加合理化。应用层软件设计上注重了实用性和可靠性,考虑到以后功能的扩展,在每个节点上都预留端口,为今后扩展功能提供方便。综合考虑到系统的低功耗设计和可靠性设计,对软件进行了优化和实时性分析,结合实际的车身网络控制系统,给出了主从节点进入低功耗模式的方法,利用LIN总线实现单节点到整个系统的唤醒。最后本文基于CAN/LIN总线的车载网络的结构,提出了一种车载网络系统的可靠性模型及容错策略。分析了传统的车载网络总线结构对车身网络系统的可靠性的影响。然后对车身网络功能进行分解,在各部分失效独立的假设前提下,运用概率统计理论建立了系统的可靠性模型。针对造成可靠性下降的关键网络环节利用非工作贮备系统模型进行改进,以提高车载网络的可靠性和容错性。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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