基于stateflow的车载CAN-FD网络建模与仿真

针对CAN-FD灵活速率的特点,根据总线各部分的功能要求进行模块划分,分别建立侦听、发送、信息处理模块模型。基于MATLAB软件,利用有限状态机对CAN-FD总线进行形式化的建模设计。状态机模型在仿真时能够动态展示总线系统的通信行为,适合搭建CAN-FD总线网络的优化仿真平台。在此仿真平台的基础上,以电动汽车通讯网络为例对CAN-FD网络进行仿真,并在性能指标方面与传统车辆CAN网络进行对比分析。

汽车CAN-FD总线通信应用研究

随着智能网联和自动驾驶技术的飞速发展和社会需求的日益增长,汽车各控制系统间的信息交互对数据吞吐量和传输时延要求亦迅猛提高。CAN-FD继承了传统CAN总线的主要特性,使用改动较小的物理层,采用双线串行通信协议,依然基于非破坏性仲裁技术,分布式实时控制,可靠的错误处理和检测机制,在此基础上对带宽和数据长度进行优化,将逐步取代传统CAN,使CAN-FD成为下一代主流汽车总线系统,与车载以太网搭配构建未来汽车的网络骨架。

基于CAN-FD的全电子通信单元设计

基于CAN-FD总线设计出一种集控制、监督于一体的新的电子通信单元结构。在该结构中,由两路MCU实现“二取二”安全逻辑,第三路MCU与上述两路MCU连接,实现“二取二”比较以及与联锁机通信。第三路MCU与两路CAN-FD总线接口,两路CAN-FD总线以冗余方式与联锁机通信。这种结构在保证系统安全性的前提下,可一定程度上增强系统可靠性。

基于Linux平台的CAN-FD技术探索

CAN-FD是由Bosch主导开发的新一代总线技术,它在传统的CAN2.0的基础上提高了总线网络通信带宽和数据吞吐量,将广泛用于替代传统的CAN2.0总线网络。目前越来越多运行Linux操作系统的ARM处理器配置了CANFD控制器,因此对Linux平台的CAN-FD技术进行探索至关重要。本文将从CAN-FD技术与传统CAN2.0的总线的异同出发,介绍Linux平台下CANFD技术的配置细节,及SocketCAN编程接口。

一种基于安全性的CAN-FD信号打包方法

现代车辆配备的大量电子设备可能成为黑客侵入车载网络系统的途径.为了防范攻击,需要为CAN-FD车载总线引入安全机制.建立了一种通过区分信号、帧、ECU层面安全等级、基于帧AES加密与添加MAC消息认证码的CAN-FD分层安全模型,并在此基础上提出一种可以有效降低ECU安全设计硬件成本的信号打包安全约束.通过将贪婪算法引入遗传算法的交叉算子与变异算子,设计了一种基于安全性的混合遗传算法,对具有不同安全等级的CAN-FD信号进行打包优化.实验表明,混合遗传算法可以获得比贪婪算法更低的带宽利用率,并通过实验分析了此安全设计对带宽利用率的影响.

恩智浦推出业界首款集成CAN-FD的汽车级蓝牙5-Ready无线微控制器

全球领先的大众市场微控制器供应商恩智浦半导体公司今天宣布推出Kinetis KW35/36 MCU系列,这是业界首个集成CAN-FD连接功能的汽车级蓝牙5-ready无线MCU系列。其AEC Q100-Grade 2温度范围配合最新的蓝牙技术,使得这个全新MCU系列能够在汽车应用中提供卓越的耐用性和性能。

罗德与施瓦茨公司示波器引领CAN-FD高速接口协议分析

近日,CAN-FD总线协议选件发布,支持高达15Mbit/s数据速率的总线控制局域网性能。优势在于现代汽车电子领域的管理解决方案。R＆S RTx-K9选件使得R＆S RTE和R＆S RTO用户能够分析总线接口和协议触发。基于硬件解码分析能够使用示波器快速地找到错误,加速CANFD接口协议测试的认证和调试过程。

基于CAN-FD总线的车载网络安全通信分析

智能网联汽车是当前汽车技术领域的一个重要发展方向,它包括安全传输、智能启动、时间同步、密钥分配等多个技术项目。本文将车载网络安全通信系统作为研究对象,探索CAN-FD技术的应用效果,以及几种常见的网络故障诊断方式,希望能够有效提高电动汽车的动力性、安全性、稳定性,保证其通信方式满足现代化出行需求,结合CAN-FD技术,增强车载网络安全通信的自身性能。

一种快速低功耗的振铃抑制电路

本文设计了一种适用于多节点CAN FD收发器的振铃抑制电路。本电路采用自适应通断设计与快速响应结构,对振铃信号进行快速取样并送入动态比较器,达到振铃抑制的效果,同时采用快速的复位电路,提高电路响应速度。最后,利用Saber软件,在多节点CAN系统下对电路进行了仿真验证。仿真结果表明,所设计的振铃抑制电路能够在一个振铃周期内实现对振铃的快速检测与抑制。

汽车CAN FD总线报文周期一致性的测试方法及应用

随着汽车智能网联技术的不断发展,汽车功能需求开发对总线数据传输质量和稳定性要求也越来越高,汽车总线网络开发设计过程中,需要考虑总线的负载率对实际网络稳定性的影响。总线数据传输稳定是功能应用开发的可靠保证,因此,针对总线负载高引起的报文丢帧或延迟问题提出一种自动测试报文周期一致性方法,这种自动测试报文周期一致性测试方法对网络总线开发设计具有重要意义。

最早截止期优先算法在CAN FD网络中的改进

针对应用于CAN FD网络中的调度算法,平均分区编码方式的最早截止期算法对报文进行非抢占调度时,其对大范围的截止期编码能力有限,报文易出现较大概率优先级反转以及总线负载较高等问题。通过分析造成报文传递延迟的各种原因并结合之前相关分区调度算法的不足,文中提出了基于指数–幂函数分区的最早截止期优先算法对报文进行调度的改进方式,即在对报文的截止期进行指数分区的基础上,进一步采用幂函数分区细分。文中对该算法的可调度性进行了分析,并使用CANoe进行了仿真验证。实验表明,与现有的平均分区调度算法相比,改进后的算法扩大了截止期的表示范围,降低了总线负载,优化了优先级反转问题,达到了更好的调度效果。

CAN FD总线位定时模块的设计与验证

随着汽车电子设备的发展,传统CAN总线难以满足传输速度快且传送容量大的要求,而CAN FD总线能在兼容CAN的同时提供更快速的通信。CAN FD总线位定时模块在保障CAN FD总线的正常收发过程中发挥重要作用,同时也是CAN FD控制器的重要组成部分和设计难点之一。本文依据ISO11898-1:2015标准研究CAN FD位定时机制,提出一种CAN FD位定时模块设计思路。此模块使用Verilog硬件描述语言实现,采用QuartusⅡ和Modelsim联合仿真来对位速率产生、位速率切换和同步操作功能进行验证。验证结果表明此设计符合ISO11898-1标准规定,能完成FD帧的位时间产生和切换,证明设计思路的正确性和可行性。

一种基于CAN FD的长报文传输协议

随着自动化控制系统的飞速发展,人们对通信连接技术提出了更高的要求。CAN FD作为CAN通信的升级,因其更快的传输速度和更高的可靠性得到了广泛应用。然而随着系统复杂性和通信量的增加,CAN FD在某些应用场合受其数据帧长度限制。针对CAN FD总线的特点,对CAN FD的应用进行研究,提出了一种基于CAN FD的长报文传输应用协议,实践证明,该方案能有效解决CAN FD长报文传输问题,为CAN FD的长报文传输应用提供了参考。

一种基于认证授权框架的车载应用转换算法

车载网络安全框架LASAN通过实施电子控制单元认证和消息流授权对所有通信组件进行身份验证,只有经过认证的通信组件才能发送和接收消息,进而保障消息在CAN FD总线上传输的安全性.为了适应LASAN的运行逻辑,车载应用必须经过一系列的转换才能匹配框架承诺的安全性能.基于LASAN框架,提出一种车载应用转换算法,将车载应用转换成契合LASAN框架的安全应用,配合框架实现安全提升.

基于CAN FD总线的制动控制单元在线程序更新的研究与实现

制动控制单元是轨道交通车辆制动系统核心部件之一,近年来CAN FD总线在轨道交通车辆领域已逐渐开始应用,在此基础上,文章研究了基于CAN FD总线的制动控制单元在线程序更新方法。针对目前列车制动控制单元通过传统CAN总线更新程序存在耗时较长的问题,文章充分利用CAN FD总线传输数据量大和传输速率快的特点,提出了不同于传统CAN总线的列车制动控制单元在线更新程序方法,通过CAN FD通信实现应用程序的更新,达到对轨道交通车辆制动控制单元在线程序升级的目的。该方法重点关注通过CAN FD总线下载应用程序数据传输过程中的数据解析和校验方法,同时制定了基于CAN FD总线的制动控制单元更新程序Bootloader协议。试验结果表明,基于CAN FD总线的制动控制单元在线程序更新方法可提高更新程序一次通过率,明显缩短更新程序时间,满足现场制动控制单元维护需求。

一种基于网络受扰的自动化测试装置实现方法

本文针对车载控制器的网络受扰问题,提出一种基于网络受扰的自动化测试装置的实现方法,通过说明测试装置的原理,描述该装置对车载控制器总线抗扰自动化实时过程,从而论述该解决方案的可行性。该装置用自动化代替手动测试方式,在提高可操作性、精准性前提下,快速分析及确认车载控制器的网络抗扰能力,自动出具测试报告。

基于CAN FD总线的有源相控阵雷达阵面电源监控系统设计

随着有源相控阵雷达的不断普及,为了提升相控阵雷达阵面电源的健康状态评估能力,提升任务可靠性,介绍了一种基于CAN FD总线的分布式电源监控网络构建方法。分析了有源相控阵雷达对阵面电源健康状态评估的需求以及传统监控网络的不足之处,结合CAN FD总线的特点,详细介绍了基于CAN FD总线构建分布式阵面电源监控网络的架构、阵面电源监控节点及CAN FD与以太网转换网关的设计方法,并通过实际的工程设计应用验证了基于CAN FD监控网络与传统的监控网络相比的特点及优势。

基于CAN FD的在线编程系统设计

设计并实现了Flash在线编程系统,包括以NXP MPC5748G为微控制器的下位机、上位机PC和连接两者的支持CAN FD的USB/CAN转换器。开发了用于MPC5748G的Bootloader软件和上位PC机在线编程软件,两者通过CAN FD基于UDS协议通信。该系统可用于用户应用程序的在线更新和参数标定。测试结果表明,该系统不仅可以有效地实现更新和标定功能,而且显著提高了功能实现的效率。

基于支持向量机的CAN⁃FD网络异常入侵检测

针对汽车潜在的网络攻击行为,对于车载灵活数据速率控制器局域网络(CAN-FD)提出了一种基于支持向量机的异常入侵检测算法。在通用入侵检测框架(CIDF)下,该方法使用报文标识符(ID)、时间周期和数据场数据作为入侵检测特征,利用支持向量机算法的二分类特性和小样本特征,实现了对CAN-FD网络环境下入侵报文数据的识别。仿真实验数据表明,所提出的方法具有较高的入侵检测正确率,且可用于周期性报文和非周期性报文。

基于CAN FD的分布式倒立摆控制系统

为实现倒立摆系统彻底的“全分布式控制”,提出一种基于PID算法的优化分布式动态切换策略控制算法,对直线倒立摆系统进行分布式控制,并使用MATALB仿真得到可靠的PID参数,以缩小硬件设计中参数整定的凑试范围。利用NXP的LPC54618微控制器,采用合理的CAN FD节点布置,完成各节点软硬件设计,实现对倒立摆的实时控制。通过CANoe测试及诊断功能得到CAN FD总线在分布式控制中的各项性能指标。结果表明,分布式控制实现了稳摆,该总线协议在典型的分布式控制系统中将响应时间响应时间缩短了33.88%,总线负载率减少了35%。