基于canopen协议的车载网络研究与设计

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞挂王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：或毫帝签字日期：沙贤f月枷日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些丕堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采

2、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：文毫有签字日期：加眵年7月妒日万方数据学位论文的主要创新点一、采用车联网的思想，运用模块化的系统架构，对车载数据终端和数据传输网络进行研究。在嵌入式Linux操作系统下设计车载终端底层驱动及CANopen协议栈，使车载终端与车载网络相连，将车载数据信息经CAN总线，通过3G无线通信模块上传至远程服务中心，实现车载故障远程诊断。二、采用基于CAN总线的动态优先级调

3、度算法，通过在传输过程中动态改变节点总线报文帧ID，提高数据传输的实时性，保证低优先级数据的可靠传输。三、采用智能接口卡PCI5121将总线数据采集至PC端编写的上位机界面，实现对车载网络数据的可视化监测和故障分析处理。万方数据摘要随着电子技术在汽车上的广泛应用，传感器与执行器的使用量急剧增加，使汽车电气配线与信号线数量越来越多，导致系统运行故障率增加、可靠性降低。为实现车身各单元状态信息的共享，保证数据信息的可靠传输，提高系统的可靠性，优化驾车体验与行驶安全，车载网络技术与车联网技术成为研究的热点。课题首先简要说明了汽车

4、网络的发展状况，接着对汽车局域网及CANopen协议进行了重点介绍。然后基于车联网技术的思想，提出一种车载远程故障诊断方案，将汽车各单元CAN节点的状态信息经CAN总线传输至总线网络，通过3G无线通信模块上传至数据服务中心，完成车身信息的上报。主控单元硬件部分采用核心板加底板结构：核心板选取二星$3C2440作为主控制器，功耗低，内部资源丰富，很好地满足了系统设计的要求；底板根据功能需求设计了CAN通信模块、液晶显示模块、通讯接口和无线网络接口模块等外围接U电路。软件部分设计包括嵌入式Linux软件平台的搭建和应用程序的开

5、发，包括应用层CANopen协议的实现和相关驱动程序的编写。在总线网络负载较重的情况下，为保证低优先级节点数据的可靠传输，课题采用CAN总线动态优先级调度算法，通过动态改变节点数据帧ID使其在有限时间内成功发送，提高车载系统信息传输的实时性。最后，系统通过智能接口卡PCI5121与上位机通讯，实时监测总线数据收发状态，经调试，实现节点信息在车载网络中的顺利传输；同时验证了引入调度算法后数据传输的实时性。实际应用表明．该系统各项性能达到课题的技术要求。关键词：车联网技术；CAN总线；CANopen协议：动态优先级调度算法：车

6、载网络万方数据ABSTRACTWiththewideapplicationofelectronictechnologyonautomobiles，theusageofsensorsandactuatorsisrisingrapidly，makingtheautomobileelectricalwiringandthenumberofsignallineswidelyused，probablyreducingsystem’Sreliability,eventhesystem’Sfailure．Inordertorealize

7、theshareinformationofeachunitofstate，ensurethereliabletransmissionofdatainformation．improvethereliabilityofthesystem，optimizethedrivingexperienceanddrivingsafety，in-vehiclenetworktechnologyandcarnetworkingtechnologyhavebecomeahotresearch．Firstofall，thispaperprovid

8、esabriefintroductionofthedevelopmentofautomotivenetworks，especially，automotivelocalnetworkandCANopenprotocolsaredemonstrated．Thenbasedonthein—vehiclenet