车载can网络数据链路层和传输层软件的设计与实现

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1、摘要摘要电子技术提升了汽车动力性、安全性和舒适性，使汽车产品由机械化向机电一体化和智能化方向发展。随着ECU在车内大量部署，汽车网络成为汽车电子重要组成部分。传统硬线连接面临巨大挑战，总线技术有效地支持ECU之间数据交换。现在汽车底盘控制系统、驾驶辅助系统、动力传动系统均采用CAN总线构成网络。通信网络化对汽车电子嵌入式软件提出了更高要求。当前汽车电子软件开发大多采用私有解决方案，产品移植性和可维护性差，无法应对日益复杂的功能需求。AUTOSAR定义了支持功能驱动的开发方法和面向架构集成的标准化方案，提高软件复用，降低开发成本。本文深入研

2、究基于AUTOSARCAN网络通信规范，设计与实现了基于CAN总线协议的分层与功能可裁剪的通信软件。自底向上，驱动层提供了访问硬件标准接口，为上层屏蔽硬件细节；接口层为上层提供访问硬件单元的统一接口，管理硬件状态，通过缓存机制保证L_PDU传输服务；传输层通过超时机制和流量控制，提供数据收发和数据拆分重组等功能。同时结合当下通讯系统测试领域的研究成果，创建符合性测试系统对通讯软件进行验证，探索基于AUTOSAR标准的符合性测试方法。论文主要工作总结为以下几个方面：1.分析AUTOSAR标准通信机制，按照分层与分模块的思想设计并实现了车载C

3、AN网络数据链路层和传输层，提供了高可配置通信栈软件。2.结合CAN总线传输特性，根据计算机网络对于可靠传输的理论分析和实践经验，对CAN网络通信栈中各层可靠性传输进行分析，结合各层特点提出一系列方法保证车载网络节点通信质量。3.由于TTCN-3具有强大的测试描述能力，文中分析了ETSI推出的测试规范和测试实现标准，研究基于标准的符合性测试方法，创建基于TTCN-3语言的符合性测试系统，并且设计TTCN-3语言测试套，构建固定配置集，对文中开发CAN通信软件测试验证。我国企业目前专注于功能集成，总线技术和汽车软件技术积累不深厚，缺少对符合

4、自身现状的嵌入式软件架构的研究。论文中参考AUTOSAR标准设计开发出CANI万方数据摘要通信基础软件，具有可复用性、可裁剪性等特点，并且设计了适用于AUTOSAR软件的符合性测试系统，对于国内汽车电子开发与CAN网络系统应用有一定的参考价值。关键词：汽车电子、AUTOSAR、CAN、符合性测试、TTCN-3II万方数据ABSTRCTABSTRACTElectronictechnologyimprovesthevehicledynamic,safetyandcomportwhichpromptsthetransformationofveh

5、icleproductsfrommechanizationtomechatronicsandintelligent.Thecarnetworkhasbecomeanimportantpartintheautomotiveelectronics,asamassofECUsdeployedincar.BustechnologysupportsdataexchangeeffectivelybetweenECUsascomparedtotraditionalhard-wiredtechnologywhichfaceshugechallengesa

6、tpresent.CANbusiswidelyappliedtochassiscontrolsystem,driverassistancesystemandpowertrain.Theurgentrequirementfortheautomotiveelectronicembeddedsoftwareisproposedbynetworkedcommunication.Thecurrentautomotiveelectronicsoftwarewhichisdevelopedwithprivatesolutionscan’tcopewit

7、htheincreasinglycomplexfunctionalrequirementsduetopoorportabilityandmaintainability.AUTOSARishenceproposedtoprovideafeature-drivendevelopmentapproachandstandardizedsolutionforarchitectureintegration,aimingtoimprovesoftwarereusabilityandreducedevelopmentcost.Afterinvestiga

8、tingCANnetworkarchitectureofAUTOSARcommunicationspecifications,thisthesisdesignsandimplementslay