基于skyeyecan网络节点仿真的研究

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1、工程硕士学位论文摘要目前，CAN网络已经成为汽车控制网络的主流通讯技术，CAN网络应用开发方兴未艾，但物理CAN网络搭建成本高、测试困难，应用难于开发。而现有仿真工具只注重网络本身的分析测试，不能直接支持CAN应用开发。本课题通过对嵌入式硬件仿真环境SkyEye进行必要的扩充，使其支持CAN总线通讯节点的仿真，可为CAN应用的开发和测试提供合适的仿真环境。本文首先介绍了CAN总线的发展现状，对主流的网络仿真技术进行了概述和比较。对CAN总线的通信协议进行了详细研究，包括CAN总线的起源、特点，CA

2、N协议的基本定义与结构模型，错误的界定与处理，并对基于CAN总线的网络高层协议进行了详细描述。通过深入分析嵌入式硬件仿真平台SkyEye的仿真架构和环境，提出了实现CAN网络节点仿真的基本原理，制定了实现节点仿真的基本原则，给出了节点仿真的需实现的功能结构和基本流程，奠定了基于SkyEye实现CAN网络节点仿真的基础。为了使仿真的节点具有较高性能且功能较完整，采用共享内存机制实现节点间数据快速通讯，采用两遍扫描机制实现CAN网络的逐位仲裁机制，并基本实现BasicCAN标准中寄存器级行为模拟，最后

3、给出了CAN网络仿真实现的模块结构和关键代码，使基于节点仿真进行CAN网络应用测试成为可能。为了评估所设计的CAN仿真节点的性能，对CAN节点进行了仿真实验与分析。仿真实验表明，我们所设计的CAN节点不仅能正确的进行节点间的数据通信，还能达到较高的CAN网络通信速率。仿真实验基本模拟了汽车电子类CAN应用开发的主要特点，结果表明，借助所扩充的CAN网络节点仿真可使SkyEye成为汽车电子类应用原型的开发、调试与分析较完善的仿真平台。关键词：汽车通信网络；CAN总线；SkyEye；嵌入式系统；仿真I

4、I基于SkyEye的CAN网络节点的仿真研究AbstractAtpresent，CANnetworkhasbecomeamainstreamcommunicationstechnologyofthevehiclecontrolnetwork．TheCANnetworkapplicationsdevelopmentisintheascendant．However,thecostofphysicalCANnetworktobuildishigh，thetestofthenetworkisdifficu

5、lt．Therefor,thedevelopmentofCANnetworkapplicationsisdifficult．Currentlyexistingsimulationtoolsonlyfocusontheanalysisandtestingofthenetwork，doesnotdirectlysupporttheCANapplicationdevelopment．ThisissueallowsSkyEyetosupportthesimulationofCANbuscommunicat

6、ionnodesthroughthenecessaryexpansionoftheembeddedhardwaresimulationenvironment，andprovideasuitablesimulationenvironmentforthedevelopmentandtestingoftheCANapplication．First，thedevelopmentstatusoftheCANbusisdescribedinthisarticle；andalloverviewandcompar

7、isonofthepopularnetworksimulationtechnologyispresented．DetailedresearchofCANbuscommunicationprotocolincludetheoriginandcharacteristicofCANbus，thebasicdefinitionandstructuremodelanderrorprocessingoftheProtocol，andthemoredetailedresearchofnetworkhighlay

8、erprotocolbasedonCANbus．AnalysisoftheSkyEyesimulationenvironmentandarchitecturebasedonembeddedhardware，weproposedthesimulationprincipleofCANnetwork，laiddownthebasicprinciplesofthenodesimulation，obtainedthefunctionalstructureandthebasicprocessf