汽车CAN网络时钟同步与实时性研究.pdf

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1、汽车CAN网络时钟同步与实时性研究ResearchoftheClockSynchronizationandReal—timePropertyaboutAutomotiveCANNetwork2011年3月合肥工业大学IIIIIXIIIIIIlitTIIlY1886142本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：酶§芎鑫心韶九委员：a箩飞发磊垤t矗专糸维易／，／砀彬‰≥7楫友敏埔妨珐昏停磐嘻3沙弘穗亥、钟Ⅲ，名渺振’钏：K气育披钟啡独创性声明本人声明所呈交的学位论

2、文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金g里王些盘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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：誊县军签字日期：伽Jf年钥lIB学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目垦王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金8墨王些太堂一可以将学

3、位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：奄县晷签字日期：∞7f年华月7／日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：版勿．签字日期：。of荜午月ff日电话：邮编：汽车CAN网络时钟同步与实时性研究摘要随着汽车上电控系统(ECU)数目不断增多，汽车网络化成为了汽车电子发展的趋势。控制器局域网(CAN)作为一种基于非破坏性仲裁串行通讯协议，由于其在EMC、传输机制、错误检测等方面的优点，目前在汽车网络中得到广

4、泛应用。首先本文在对CAN总线应用层协议分析的基础上，对汽车CAN网络控制系统中的时钟同步和实时调度算法进行了相关研究。在针对主从同步存在单点失效和协商同步网络冗余负载过大等问题，研究了CAN总线时钟同步特性，提出了基于同步主节点优先级表的“前期协商”时钟同步方法，并从可靠性、网络负载和时钟同步精度等三个方面进行了理论分析。其次针对EDF(EarliestDeadlineFirst)调度算法在汽车CAN网络应用中存在的问题，研究了相应的解决方案，。通过“调度一和“逆调度’’对硬实时周期任务在使用EDF调度时的最大可挪用时间进行了分析

5、，以“调度"与“逆调度"起止时刻表为基础，提出一种基于最大可挪用时间的不可抢占EDF调度算法，并对偶发任务的响应时间进行了理论分析。最后使用CANoe仿真软件对所提出的“前期协商”时钟同步方法和硬实时周期任务与偶发任务的混合调度算法进行了仿真验证，实验结果表明本文提出的时钟同步算法和实时调度算法能够有效地改进CAN网络通信系统的实时性，并对实时性的进一步研究起到推动作用。关键词：CAN总线；时钟同步；即时偏差；EDF调度ResearchoftheClockSynchronizationandReal-timePropertyabou

6、tAutomotiveCANNetworkABSTRACTWiththenumberoftheelectronicalcontrolsystem(ECU)onthecarconstantlyincreasing，theautomobilenetworkisbecomingtrendforthedevelopmentofautomobileelectronics．ControllerAreaNetwork(CAN)basedonnon．destrucrivearbitrationserialcommunicationprotocoli

7、swidelyUSed111automotivenetwork，suchasEMC，transportmechanism，errordetection·Firstly’basedoncomprehensivelyanalyzetherelatedcharacteristicsofCANbus，thispapermakessomeresearchoftheclocksynchronizationandreal-timeschedulingalgorithmofCANnetworkcontrolsystem．Inviewofaccura

8、teclocksvnchronizationisthekeyfatorforCANnetwork’Shighlyfaithfuloperationbeeauseofitsmuti．hostdistributedsystem．Thisp