邹耀
【期刊名称】《《汽车实用技术》》
【年(卷),期】2019(000)016
【总页数】2页(P101-102)
【作 者】邹耀
【作者单位】重庆矢崎仪表有限公司 重庆 401123
【正文语种】中 文
【中图分类】U463.7
1 研究背景超空泡
汽车电子在汽车领域的作用越来越大，汽车电子各个ECU 间通信信息量、数据量都是急剧增加，而且各个ECU的功能越来越繁杂，这也导致各个ECU 之间的通信结构越来越复杂。
车载网络系统使用的不是传统的并行通信模式，而是采用了串行数据总线的体系结构，这种结构可以有效的减少网络中的线束数量，从而降低产品的的开发成本。
2 协议栈分析
（1）OSEK/VDX 网络管理的主要任务是保证汽车网络中各个节点通信的实时性、可靠性和安全性。OSEK/VDX 直接网络管理的主要功能是：在启动网络时进行初始化网络设置、总线系统运行时进行节点状态监测、唤醒和休眠管理、启动硬件。 （2）AUTOSAR 网络管理的主要目的是协调网络在正常运行模式和Busoff 模式之间转换传输，另外是节点状态监控，保证系统的实时性，稳定性和可靠性。网络管理主要由comM 模块、Nmlf 模块、其它网络管理模块、其它状态管理器模块共同完成网络的管理功能。
（3）SAE J1939 通信协议是基于CAN 2.0B 的网络通信协议。J1939-81 是J1939 的网络
管理的一部分，根据网络节点的可配置性，将网络节点分为不可配置的网络节点、通过专用工具配置的网络节点、通过命令来配置的网络节点、以自配置的网络节点4 个级别。
3 方案设计
基于以上对各种网络协议的分析，结合本项目主机厂商的具体要求，我们进行了汽车仪表网络管理协议栈的总体方案设计。
3.1 网络拓扑与节点分类
在汽车电源中，根据ECU 工作时点火开关的状态，将CAN 网络中的ECU 分为两类：I 类和II 类。
I 类：ECU 仅在点火开关打开（KL15）和（或）ACC 档时工作；II 类：ECU 在点火钥匙为OFF 时继续工作。
如表1 所示，定义了网络管理报文的基本参数：网络管理报文的数据长度均为8 个字节，其ID 的基地址为0x600。
表1 网络管理报文基础参数?
3.2 网络管理报文中控制场的值，决定了网络报文的类型
Ring 报文、Alive 报文、LimpHome 报文在网络管理数据场中有标识位来进行识别。
网络管理基础参数定义如表2 中所示：
轮叶黑藻表2 网络管理的基础时间参数?
扬卡洛夫
3.3 逻辑环建立要求
网络管理的核心机制就是如何在网络中形成稳定的逻辑环。
如图1 所示，逻辑环中的节点接收到来自其前趋节点的Ring 报文（目标地址=后继节点地址，即目标地址=5）后，等待tTyp 延时，之后向自己的后继节点发送Ring 报文（目标地址=后继节点地址，即目标地址=9）。通过各个节点之间不断发送的Ring 报文，就如同形成一个传递的“令牌”，来管理控制整个逻辑环的稳定运行。
图1 逻辑环示意图
前趋节点和后继节点的确定是通过比较节点地址大小来实现的，处于逻辑环中的某个节点发现其前趋节点Ring 报文的目标地址未指向自身，则该节点将识别自身被跳过。
如果节点识别自身被跳过，它必须立即发送Alive 报文，以通知其他节点自己仍然处于网络中。
3.4 为了在汽车仪表中实现网络管理
必然需要满足其需求的硬件平台的支撑。单片机最小模块设计：
图2 汽车仪表硬件平台
如图2 所示，主控制器采用东芝Cap-Bt 芯片，该芯片采用ARM Cortex-R4 内核，主频可达300MHz，具有低电压待机模式，8 通道32 位系统时钟保护单元（STPU），支持AutoSAR 4.0，所有内核相关的内存提供ECC 校验。内置I2S声音发生模块，可输出WAV 格式声音。总线方面：3channel高速CAN BUS 总线；2channel LIN/UART 总线；1channel I2C总线。图形处理能力：支持最大1440×540 分辨率输出，2.5D图形引擎及硬件单元（卷曲、位图半透明叠加、复制、旋转、缩放、透视投影变换、图画）。电源回路
采用四路电源输出：5V,3.3V，1.8V，1.1V。存储芯片采用I2C 接口的EEPROM记录里程及相关配置信息。采用256Mbit 外扩FLASH，存储程序及图片资源。客流量分析
整体硬件模块由存储器模块、CAN 通信模块、电源模块、SPI 通信模块、声音模块等模块构成。
微控制器驱动由DIO 驱动、PWM 驱动、SPI 驱动、看门狗驱动、CAN 驱动等模块构成。
网络管理协议栈就可在该软硬件基础平台上进行实现。
4 结论
通过基于该项目的客户需求，我们分析了各种网络管理协议栈，并构建了实现网络管理协议栈的基础平台，确定了网络协议栈中的基础参数，从而制定了有效的网络管理协议栈实现的整体方案。
参考文献
概率论发展简史
【相关文献】
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