基于OSEK系統(tǒng)和CAN總線的混合動力汽車儀表研究

【摘要】：2010年，中國汽車產(chǎn)銷量雙雙超過1800萬輛，蟬聯(lián)世界第一。中國汽車市場一片大好。國際金融危機爆發(fā)雖然對全球汽車業(yè)的發(fā)展造成很大的影響，但是也進一步刺激了新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進程。為了適應節(jié)能減排的趨勢，各國對新能源汽車的重視程度明顯增強，我國也相繼出臺了關于新能源汽車的政策，在相關政策的促進下，我國的新能源車的發(fā)展日益迅速，尤其是混合動力汽車。 復雜的信息服務已開始大量裝備到汽車上，汽車儀表作為信息顯示終端，必須能提供大量、復雜的信息，而且還必須具有高精度和高可靠性、一表多用的功能、外形設計美觀、自由度高、滿足小型、輕量化的要求等特點，因此儀表的智能化將成為現(xiàn)代汽車儀表的發(fā)展新潮流，而且具有非常廣闊的發(fā)展空間。 本課題以提高混合動力汽車儀表的智能化，綜合信息化、總線化為研究內(nèi)容，采用理論研究與軟硬件仿真相結合的方法，針對傳統(tǒng)汽車儀表所存在的顯示功能和信息單一有限，低精度，低可靠性等問題，設計一種基于OSEK系統(tǒng)和CAN總線的汽車儀表。 本論文先以用戶的需求為依據(jù)，提出儀表系統(tǒng)的設計概要和總體方案，并對各個模塊的實現(xiàn)提出了具體的硬件方案。然后在硬件基礎上分析了CAN總線在汽車儀表中的應用，指出汽車各個電子控制單元的通信方式從以往的繁雜線束向總線化發(fā)展，分析了CAN總線的特點和應用層協(xié)議的實現(xiàn)。接著介紹了基于OSEK標準的osCAN操作系統(tǒng)，分析其運行機制并移植到儀表系統(tǒng)。最后重點闡述了對儀表系統(tǒng)的仿真測試，針對具體的測試要求創(chuàng)建CANoe仿真平臺，對儀表總線系統(tǒng)進行多階段的仿真和測試。 本課題對于探索研究設計智能汽車儀表的新方法，提高汽車儀表的各項性能，促進汽車儀表技術的發(fā)展，具有一定的學術價值和應用前景。 【關鍵詞】：汽車儀表 CAN總線 OSEK 仿真平臺 CANoe
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景和意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 汽車儀表的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-15
• 1.2.1 國外汽車儀表的現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)汽車儀表的現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 汽車儀表未來發(fā)展的趨勢14-15
• 1.3 本文的內(nèi)容的安排15-16
• 第二章 混合動力汽車儀表的總體方案設計16-21
• 2.1 功能需求分析16-19
• 2.2 數(shù)據(jù)通信方式19-20
• 2.3 操作系統(tǒng)選擇20
• 2.4 本章小結20-21
• 第三章 混合動力汽車儀表的硬件設計21-27
• 3.1 硬件總體框圖21-26
• 3.1.1 主控制器概述21-22
• 3.1.2 輸入模塊22-23
• 3.1.3 清洗液過低報警信號采集電路23
• 3.1.4 CAN 模塊電路23
• 3.1.5 電源電路模塊23-24
• 3.1.6 EEPROM 模塊24-26
• 3.1.7 步進電機電路26
• 3.2 本章小結26-27
• 第四章 CAN 總線的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)研究27-36
• 4.1 CAN 總線概述27-28
• 4.2 CAN 總線技術規(guī)范分析28-33
• 4.2.1 CAN 協(xié)議的產(chǎn)生和發(fā)展28
• 4.2.2 CAN 的分層結構28-29
• 4.2.3 CAN 總線的通信模式29-30
• 4.2.4 CAN 報文傳輸30-33
• 4.2.5 CAN 總線的特點33
• 4.3 CAN 總線應用層協(xié)議分析33-34
• 4.4 CAN 模塊實現(xiàn)34-35
• 4.4.1 GMLAN 總線概述34
• 4.4.2 CAN 模塊設計34-35
• 4.5 本章小結35-36
• 第五章 實時操作系統(tǒng)的移植和分析36-47
• 5.1 嵌入式操作系統(tǒng)的介紹36
• 5.2 OSEK/VDX 操作系統(tǒng)標準36-39
• 5.2.1 OSEK/VDX 規(guī)范簡介36-37
• 5.2.2 OSEK OS 的特點37-38
• 5.2.3 基于 OSEK/VDX 標準的操作系統(tǒng)38-39
• 5.3 OSCAN 操作系統(tǒng)分析與移植39-46
• 5.3.1 osCAN 操作系統(tǒng)的特點39-40
• 5.3.2 osCAN 操作系統(tǒng)的運行機制分析和移植40-45
• 5.3.3 osCAN 操作系統(tǒng)的工具鏈和相關測試介紹45-46
• 5.4 本章小結46-47
• 第六章 混合動力汽車儀表的仿真測試47-67
• 6.1 仿真工具 CANOE 的介紹47-57
• 6.1.1 CANoe 概述47
• 6.1.2 CANoe 開發(fā)流程中的三個不同階段47-49
• 6.1.3 數(shù)據(jù)庫管理工具 CANdb++49-52
• 6.1.4 CAPL Browser 編程介紹52-54
• 6.1.5 Panel(面板)設計54-55
• 6.1.6 主窗口概述55-57
• 6.2 仿真系統(tǒng)測試平臺的建立57-62
• 6.2.1 平臺搭建57-58
• 6.2.2 仿真節(jié)點的建立58-61
• 6.2.3 控制和模擬顯示面板編輯61-62
• 6.3 測試結果與分析62-66
• 6.3.1 儀表仿真效果圖設計62-63
• 6.3.2 通信正常與否63
• 6.3.3 總線負載率63-64
• 6.3.4 消息超時測試64-65
• 6.3.5 消息實時性測試65-66
• 6.4 本章小結66-67
• 第七章 總結與展望67-68
• 參考文獻68-70
• 研究生學習期間發(fā)表的論文70-71
• 致謝71

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