在实际针对汽车总线进行分类时,可将主流的网络技术以及车载网络特点作为主要依据,实现对总线准则以及汽车网络发展方向的进一步明确。在此过程中,我们可确定LIN网络技术的发展历程,通信机制以及总线协议的错误管理方式等。在构建LIN网络规划方案时,必须充分考虑多方面因素,其中主要涉及到网络实现成本、信息流量以及网络安全等。指导实际系统实现顺利开发的目标。
一、汽车网络的发展方向
汽车网络技术自从进入21世纪后就取得较为迅猛的发展速度。世界各大汽车制造商逐步加大对汽车网络技术的重视程度,在资金以及研发上加大投入力度。逐步将全面的网络控制技术变为现实。
首先,线控技术,是一种高速实时容错的网络技术,这项技术在汽车的操纵性、灵活性以及安全性上都有很大的改善,这项技术改变了原来驾驶模式,驾驶员和方向盘之间可以利用这项技术使动力系统、网络系统连接起来进行操控。
其次是网络技术,其中主要包括多媒体以及高宽带。汽车从某种意义上说是一个网站。也可将汽车看做一个办公室,将更为便捷的生活条件提供给车主。但是这类技术的研发尚不完善,处于初级阶段。只能在高端汽车中对其进行使用。
最后是统一的网络技术。通过对现阶段汽车成本进行分析后可以发现,其整体呈现出较高的趋势。导致出现的原因有很多种,最根本的就是标准不同意在建立统一网络体系是会面临诸多阻碍。但是,可从汽车制造商以及供应商之间着手,促使二者之间达到一致。各个网络实现向一个大网络的合并是汽车未来发展的主要趋势与方向。标准的统一是顺利提升汽车技术发展速度的基础与前提。
二、LIN总线通信机制
随着汽车网络技术的飞速发展,通信协议也越来越多,其中LIN通讯技术就是最常用的一种。其优点是LIN网络中不存在通信冲突的现象,由于整个网络的通讯是有主节点控制的,整个网络的信息全部集中于主节点上,能够自由的进入或者退出网络,不会产生阻碍,主节点中的masttask模块发送一个消息就会出现一个通信过程的启动,而其他节点上的slavetask模块这个信息有一个监测,如果监测时候发现与自己有关,则会发出响应,并且每个与之相关的节点都发出响应,从而避免了冲突。LIN数据从不同途径分为从节点发往主节点、主节点发往主节点、从节点发往从节点三种传输模式。
三、系统软件部分设计
编程软件我们使用的是Metrowerks公司的HC(S)08CodeWarriorV5.0的集成开发环境。工具套件配备了100多个项目实例。他支持在悬而未决的项目中更换不同的目标微控制器型号并修改调试线路和Flash编程线路。可从Http://www.freescale.com直接获取产品更新资料和服务包。HC(S)08CodeWarriorV5.0集成开发环境特别版包含优化的16KEIC编译器,并且可以免费下载。我们使用C语言编写程序,便捷、快速、易于理解。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆LIN的应用软件由两部分组成:LIN的软件驱动和用户的应用程序。软件驱动的任务是接收、发送和过滤信息,连接LIN接点到LIN总线上,以及总线超时检测、帧监测、ID场计算、数据长度提取、校验和的计算和LIN消息的调度等。这些功能都是由LIN收发器ATA6661自动完成。
四、LIN网络在汽车电子控制解决方案中的应用
1.单个LIN网络
在这类网络结构中,单个LIN网络和其他节点联系在一起。这种方式是对CAM模式的一种补充,而不是一种替代,LIN上的所有节点都可以接受LIN网络上传输的信息,这种方式优势显著,但是缺点也是一目了然,每个节点很容易被破坏,从而可能会导致整个汽车网络系统无法全部响应。
2.双LIN网络结构
这种结构方式使得灵活性增强,假如出现事故现象,很多网络系统也可以保持完整状态,有利于各个网络能够得到准确信息。但是这种方式也有显著的缺点,如信息之间的交换变化的很困难,时间相应比较长。对于CAM中带有LIN分层结构,LIN技术只是汽车网络技术的一个辅助技术,这种方式是目前很多生产商都采用的一种典型方案,车门的功能是采用LIN结构,如果对MCU和LIN能够选择合适,就会大幅度增加功能,使系统更加灵活。这是目前汽车制造商大量使用的一种方式,车内的高性能控制器可以对车窗和车镜进行直接控制,但是会增加车门内的MCU,这并不会很大程度的影响汽车结构,相反处理得当,会大幅度增加汽车的灵活性。
我们可从理论角度对LIN总线通讯机制以及总线应路的设计方法进行探讨。在汽车网络技术中,CAM始终作为基础与核心存在,但是我们也不能忽略其中存在的缺点。成本较高是制约其进一步发展的重要因素,所以在应用的广泛性方面受到一定阻碍。在成本方面,LIN网络技术占据绝对优势,可作为相应的技术辅助CAM发展。总线宽带要求不严格是LIN应用的主要范围,在此背景下,可实现对相应成本的进一步降低。汽车车身网络的层次化也需要在综合多方面内容的基础上逐步实现。汽车网络较为复杂的现状得到真正意义上的改善,将汽车网络成本降低到最小范围之内。
结语:如何对设计好的网络控制系统进行全面完整的系统测试,包括系统工作的可靠性测试、抗干扰性能测试以及电磁兼容性测试等方面,这是LIN网络设计过程中的一个重要环节,也是将来工作的重点之一。2004年LIN联盟发布了适用性方面的测试规范,根据这个规范将会设计出相应的测试工具,包括配套的硬件和所需要的软件,从而对设计出来的LIN网络控制系统进行全面的系统的测试。
参考文献:
[1]郑义.基于CAN/LIN总线技术的车身网络系统设计及其可靠性分析[D].天津理工大学,2014.
[2]孙剑锋.LIN总线技术在方向盘开关上的应用与实现[D].上海交通大学,2010.
[3]杨欣.高级LIN智能分布式控制器件在汽车电子中的应用[J].中国科技博览,2011(36):655-656.
论文作者:王勇
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/22
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