智能网联趋势下车辆网关路由缓存研究与应用Research and Application on Vehicle Gateway Routing Buffer under the Trend of Intelligence and Connection
张晓光,陶英轩,黄金山
摘要(Abstract):
伴随汽车智能网联发展,车辆电气网络架构行业趋势由1~2路CAN总线网络快速演变为7~8路CAN总线与4~5路百兆以太网相结合的融合网络架构。其中网关作为车辆网络的数据交互中心,提供了各网络之间的无缝通信,并需要以极低的延迟将这些数据进行可靠传输,这对低成本网关是一个巨大的挑战。提出了一种基于车载融合网络下低成本网关路由软件缓存区的设计方法,以路由软件缓存区去配合CAN控制器和以太网Switch硬件缓存区,设计中断式报文存储发送进程,将收到的数据实时发送到硬件发送缓存区,当硬件发送缓存区已满,则将报文存储到软件缓存区中。通过与软硬件缓存区的这种联动方式,能够实时的接收报文,保证报文不丢帧;也能够在目标总线负载率较大时,避免漏发报文以及保证发送报文周期。
关键词(KeyWords): 智能网联汽车;CAN;网关;缓存区;以太网
基金项目(Foundation):
作者(Author): 张晓光,陶英轩,黄金山
DOI: 10.19822/j.cnki.1671-6329.20200222
参考文献(References):
- [1]尹荣彬,陈博,孔祥明.智能网联汽车车载以太网技术应用研究[J].汽车文摘,2019(11):1-5.
- [2]付少兴,陈晓波,李靖一.单片机技术的应用与发展[J].通讯世界.2016 (8):89.
- [3]马建辉,胡代荣,郭坤.一种汽车CAN总线网关的报文接收和发送方法[J].现代电子技术,2018(41):13-15+20.
- [4]赵公旗,冯宝存,赵红玉,等.浅谈车载总线负载对网络传输影响及优化[J].汽车电器,2015(12):22-24.
- [5]ISO.Road vehicles-Controller area network (CAN)-Part 1:Data link layer and physical signalling:ISO 11898-1:2015[S].ISO,2015.
- [6]ISO.Information technology-Open Systems Interconnection (OSI)-Basic Reference Model:The Basic Model:ISO/IEC 7498-1:1994[S].ISO,1994.
- [7]谢晓兵,董筠,周新发,等.CAN总线并发通信时下位机应用软件设计[J].空间控制技术与应用,2015,41(2):51-56.
- [8]孙新安.CAN控制器的软件编程[J].有色金属加工,2017,46(5):61-66.
- [9]程安宇,何川,冯辉宗,等.基于SAE J1939协议的双缓存区网关设计[J].计算机应用,2010.
- [10]IEEE.IEEE Standard for Ethernet Amendment 1:Physical Layer Specifications and Management Parameters for 100Mb/s Operation over a Single Balanced Twisted Pair Cable(100BASE-T1):IEEE802.3bw[S].IEEE,2015.
- [11]冯源,豆海利,赵刚.基于S12X系列双核单片机的CAN网关设计[J].计算机测量与控制.2016 (01):191-195.
- [12]ISO.Road vehicles-Diagnostic communication over Controller Area Network (Do CAN)-Part 2:Transport protocol and network layer services:ISO 15765-2:2016[S].ISO,2016.
- [13]ISO.Road vehicles-Diagnostic communication over Controller Area Network(CAN)-Part 1:General information and use case definition:ISO 15765-1:2011[S].ISO,2011.
- [14]ISO.Road vehicles-Unified diagnostic services (UDS)-Part 1:Specification and requirements:ISO 14229-1:2013[S].ISO,2013.
- [15]AUTOSAR.AUTOSAR Rel.3.1,2008[S].AUTOSAR,2008.