车身控制器的软件系统设计及上位机诊断软件开发

论文摘要

汽车电子化是现代汽车发展的重要标志，而标准化和模块化是车身电控系统软件发展的大趋势。本文参考国际上最新的AUTOSAR标准设计了一种车身电控系统软件。首先，设计了基于CAN/LIN网络架构的车身电控系统，并参考AUTOSAR标准制定了系统软件架构。然后，根据AUTOSAR中接口与通信部分的规定，结合相关法规的要求开发了通用的服务组件与应用软件，并基于VC开发了车身电控系统的诊断软件实现车辆信息的读取、诊断操作和软件升级。最后，通过样机试验，验证了标准化软件开发的可行性和有效性。本文主要的研究内容如下：1、设计了一种基于CAN/LIN网络架构的车身电控系统，该系统由两个LIN节点和三个CAN节点组成，网络分布合理，可以满足B级车车身电控系统应用的要求。2、分析了AUTOSAR(AUTomotive Open Systems ARchitecture)系统的体系架构，并制定了适合该系统的系统软件架构。采用RTE（RunTime Environment）思想解耦软硬件联系，标准化软件接口将软件模块标准化.3、参照标准的体系架构和层次设计了车身控制器的通信系统。通过深入分析CAN，LIN总线的相关协议规范，合理进行网络层和应用层设计，提高了CAN/LIN总线通信系统的稳定性。4、参考相关的法律法规，具体实现了车身控制器的灯光控制，雨刮控制，门锁电机控制，车窗电机控制等功能，并通过实物调试完成了系统的功能验证。5、基于VC开发环境，开发了车身电控系统的诊断用软件。采用USB转CAN的接口器件实现基于CAN总线的诊断操作，软件升级等功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 车身电控系统的发展现状
• 1.3 AUTOSAR 标准简介
• 1.4 论文主要研究内容
• 1.5 论文的结构安排
• 第2章 CAN/LIN 网络架构车身电控系统设计
• 2.1 系统结构构成
• 2.2 硬件系统设计
• 2.2.1 前车身控制器硬件框图
• 2.2.2 信号输入电路设计
• 2.2.3 功率输出模块设计
• 2.2.4 电源模块设计
• 2.2.5 高速 CAN 总线模块设计
• 2.2.6 LIN 总线模块设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 系统板级支撑平台软件设计
• 3.1 板级支撑平台概述
• 3.2 板级支撑平台的设计
• 3.2.1 控制器驱动设计
• 3.2.2 通用时钟 GPT 设计
• 3.2.3 I/O 模块设计
• 3.2.4 存储模块设计
• 3.2.5 CAN 通信模块设计
• 3.2.6 LIN 通信模块设计
• 3.2.7 板上设备抽象层设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 系统软件架构设计
• 4.1 参考 AUTOSAR 的系统软件设计
• 4.2 RTE 实现方法
• 4.3 Ports 机制与接口定义方法
• 4.4 任务管理
• 4.5 系统模式切换
• 4.6 本章小结
• 第5章 通信系统设计
• 5.1 通信系统需要遵循的标准规范
• 5.1.1 CAN 标准与规范
• 5.1.2 LIN 规范要求
• 5.2 通信系统架构设计
• 5.3 CAN 通信协议与数据定义方法
• 5.3.1 CAN 数据传输流程
• 5.3.2 CAN 网络层设计
• 5.3.3 CAN 应用层接口服务与数据定义
• 5.3.4 CAN 通信数据定义
• 5.4 LIN2.0 规范实现与数据定义方法
• 5.4.1 LIN 总线 API 简介
• 5.4.2 LIN2.0 规范实现方法
• 5.4.3 LIN 数据定义方法
• 5.5 本章小结
• 第6章 诊断软件开发
• 6.1 USBCAN 接口函数的调用
• 6.2 上位机诊断软件类结构
• 6.3 Windows 消息路由与图像双缓冲处理
• 6.4 升级功能实现
• 6.5 功能实现与验证
• 第7章 应用层软件开发与系统验证
• 7.1 应用层软件开发方法
• 7.2 雨刮和车窗应用软件组件开发示例
• 7.2.1 雨刮应用软件组件的开发
• 7.2.2 车窗应用软件组件的开发
• 7.3 系统功能验证
• 7.3.1 模拟测试平台的搭建
• 7.3.2 功能测试集的编写
• 7.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录