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汽車電子CAN網(wǎng)絡設計關鍵問題全析(2)
2012年05月03日 09:57 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)
應該從哪幾個方面來構(gòu)造協(xié)議?
CAN協(xié)議的基本要素是ID、周期和信號與消息的映射關系。因此構(gòu)造協(xié)議的主要任務是ID分配、定義消息周期、確定信號與消息的映射關系。這三個方面的設計都同等重要,設計要考慮的主要因素有數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求(即所謂的時序)、數(shù)據(jù)的相對重要程度、與數(shù)據(jù)相關的應用控制算法對數(shù)據(jù)的時間要求。
董因平博士指出,協(xié)議設計實質(zhì)上是非常復雜的工作,對于國內(nèi)來說,由于我們?nèi)狈ο鄳慕?jīng)驗,國外又對我們進行技術??,因此到目前為止這還是阻礙中國技術發(fā)展的主要障礙。
國際上也存在一些現(xiàn)有的標準,如CANopen、SAE J1939.SAE J1939這是一個有汽車工程師協(xié)議牽頭制定的應用與卡車電控網(wǎng)絡的協(xié)議。不過它主要是應用與卡車的電控系統(tǒng),不能直接照搬到轎車控制系統(tǒng)中。但是隨著汽車電子的發(fā)展,汽車電子設計分工也越來越細,這部分工作也有廠商提供工具實現(xiàn)協(xié)議的計算機輔助設計。比如Mentor Graphics公司的VNA就是一款自動化的協(xié)議設計軟件。
實現(xiàn)通信協(xié)議的程序代碼結(jié)構(gòu)是什么樣的?
董因平博士說:首先CAN通信功能包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。物理層、數(shù)據(jù)鏈路層已經(jīng)由硬件實現(xiàn),目前都已經(jīng)標準化,有現(xiàn)成的部件(CAN控制器和收發(fā)器)選擇。因此在單片機上加上CAN控制器、收發(fā)器,軟件實現(xiàn)相應的驅(qū)動程序就基本實現(xiàn)了CAN的通訊功能。但是這對于汽車電子上的應用還是遠遠不夠的,因為數(shù)據(jù)鏈路層有很多功能沒有定義如具有邏輯關系的消息之間的功能實現(xiàn)、網(wǎng)絡管理等等。
因此通信協(xié)議的程序代碼的結(jié)構(gòu)應該是底層驅(qū)動+應用代碼(通信功能的應用代碼)。如果考慮目前汽車電子嵌入式軟件的技術發(fā)展,未來的結(jié)構(gòu)應該是底層驅(qū)動+應用代碼+抽象層。汽車電子軟件開放式體系標準AUTOSAR也基本是這樣的思路。目前也有很多軟件廠商提供現(xiàn)成的解決方案,ECU軟件開發(fā)只需要在該解決方案提供的基于數(shù)據(jù)讀寫的接口之上實現(xiàn)控制算法。這樣做的好處在于軟件設計人員可以把專長用于集中設計控制算法、保證其可靠性。這樣的產(chǎn)品如Mentor Graphics的嵌入式軟件(VTP + 網(wǎng)絡管理 + 診斷……)就是這樣的應用例子。
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標簽:汽車電子(132)CAN網(wǎng)絡(5)網(wǎng)絡協(xié)議設計(1)