基于flexray%2fcan网关汽车网络数据转换的研究和实现

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1、基于FlexRay／CAN网关的汽车网络数据转换研究和实现摘要随着汽车电子技术的不断发展，现场总线技术被越来越广泛的应用于汽车网络。但是，至今仍没有一个通信网络可以完全满足未来汽车的有关成本和性能的所有要求。因此，仍将继续采用多种协议来实现未来汽车上的联网【l】。CAN总线是当前汽车网络主流的协议，被广泛应用于汽车中所使用的电子控制系统中。新一代总线FlexRay是高速串行通信的汽车网络，它的带宽高、可靠性高、灵活、实时性强的特点，可以很好地满足现代车载控制系统的强实时需求，可以运用在汽车网络中高可靠性和安全性部分【21，如动力、底盘系统。在汽车车载网络中，CAN与

2、FlexRay混合网络的使用将会越来越广泛，不同网络间信息之间的交互就要靠FlexRay网关来实现。本文以广东省教育部产学研结合项目为依托，广泛收集国内外研究资料和信息，对CAN、FlexRay网关在汽车网络应用上做了深入的研究与分析。首先，分析汽车网络协议的特点，在对车载高、中、低速网络的代表FlexRay、CAN、LIN总线进行介绍后，研究了几种常见的应用在车载网络上的网关，总结得出车载网关设计的基本步骤方法和需要解决的关键问题。接下来对车载FlexRay／CAN混合网络网关中的关键问题．数据转换和数据调度问题就行研究，并提出多队列混合调度算法以提高网关效率，同

3、时使用排队论对算法建模，验证算法效率，并使用车载网络仿真工具CANoe进行仿真。最后，详细说明了车载网络中FlexRay／CAN网关系统的实现，重点阐述了网关的整体功能架构及软硬件设计方案。关键词：车载网络、CAN、FlexRay、网关、数据转换、系统实现IVResearchandimplementationofvehiclenetwork'sdataconversionbasedonCAN／FlexRaygatewayABSTRACTAsthedevelopmentofautomotiveelectronicthetechnology．fieldbusiSused

4、moreandmoreintheautomotivenetwork．However．thereiSnotabuscanfullymeetallthecostsandperformancerequirementsofthefutureautomotivesystem．Therefore，theautomotivewillcontinuetousevariousprotocolstoachievethefutureofthecarnetwork．CANbusisthemainstreamofcurrentautomotivenetworkprotoc01．Anditis

5、widelyusedintheelectroniccontrolsystemofcar．FlexRayisanewgenerationofhigh．speedvehiclenetwork．Itsbandwidth，highreliability，flexibilityandrealtimecharacteristicscansatisfythestrongdemand，ofthemodernreal．timevehiclecontrolsystem．ItcanbeusedintheautomotivehighSomereliabilityandsecuritysuc

6、haspower，chassissystems．Intheautomotivevehiclenetworks，CANandFlexRaymixednetworkwillbeincreasinglyused．AwiderangeofinformationinteractionbetweendifferentnetworksshoulddependontheFlexRaygatewaytoachieve．ThispaperissupportedbytheresearchprojectsofMinistryofEducationstudyofGuangdongProvin

7、ce．AnddidextensivecollectionofdomesticandforeignresearchontheCANandFlexRayvehiclenetworkapplicationstoresearchandanalysisthem．First，analysethecharacteristicsofvehiclenetworkprotocols，especiallythebehalfofhigh，mediumandlow．speednetwork：FlexRay，CAN。LINbus．Studyseveralcommonapplications