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汽车电子应用论文摘要范文汽车电子应用论文摘要写 汽车电子技术的快速发展带来了汽车领域的革新,使汽车越来越智能化,汽车电子技术的研究在整车研发工作中的占比也不断增加.目前,面向汽车电子的微控制器应用主要集中在动力系统、车身控制、底盘安全系统等,面向汽车电子的应用处理器主要集中在辅助驾驶系统、车载多媒体应用以及仪表板系统等.面向动力系统的微控制器系统开发技术是汽车电子领域的核心技术之一,也是汽车电子值得深入研究的重要方向. xx年飞思卡尔推出基于Power Architecture内核MPC563xM系列高性能微控制器,面向汽车动力总成控制系统,可工作在-40150,电磁兼容性好,FlexRay技术将CAN、LIN、大容量闪存和DSP运算单元集成到微控制器中,更重要是解决了成本控制问题.然而该系列微控制器在国内汽车动力总成控制方面相关应用研究较少,本课题就是在此背景下,受飞思卡尔委托,基于该系列微控制器的软硬件架构、底层驱动、RTOS的应用框架等内容进行相关应用基础研究. 本文通过分析动力总成控制系统构成与系统要求,提出一种基于该微控制器应用的MPC-EPCS模型开发方法,包括主控系统硬件模型、底层驱动构件模型和软件工程开发框架模型.（1）主控系统硬件模型：通过抽象出硬件核心构件、中间构件和终端构件,设计出MPC-EPCS主控系统硬件板；（2）底层驱动构件模型：通过抽象微控制器模块相同特性与不同特性实现驱动模块的设计；（3）软件工程开发框架模型：通过逐级抽象实现符合汽车嵌入式系统开发的SD-MQX软件分层框架,将MQX实时操作系统构件化,实现了无操作系统与有操作系统软件框架的统一；最后对所建立的模型进行了多任务测试.测试表明,MPC-EPCS开发模型具备很好的可靠性、稳定性、实时性与可开发性.需要说明的是该开发方法不仅适用于面向汽车电子动力总成微控制器领域,且同样适合要求较高的工控应用领域,为开发人员提供设计参考. 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛.汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物.今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代.国外专家预测未来3-5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,成为所谓的“电子汽车”,这已经是大势所趋.本文着重针对近些年来现代汽车电子应用技术的现状进行了探讨,并提出了汽车电子技术未来的发展趋势. 嵌入式系统应用越来越广泛,汽车电子产业进入高速发展时期.随着人们对汽车舒适性、安全性等需求的不断提高,汽车电子领域软件功能剧增,控制系统日趋复杂.软件系统的移植和复用变得更为重要.汽车电子板级支撑平台采用层次模块化的结构设计方法,针对汽车电子的应用特点对底层硬件进行抽象,包含一个功能丰富、可配置的底层驱动库和一套统一的硬件抽象接口.不仅极大简化硬件操作,提高效率,而且实现上层软件的平台无关性,降低软件开发复杂度,提高软件的可移植性和复用性.同时参照欧洲的汽车开放式系统架构AUTOSAR标准进行设计,使得支撑平台本身具有良好的扩展性和广泛的适用性. 本论文的主要内容包括： 1调研了国内外汽车电子发展状况,并分析最新的AUTOSAR标准,特别研究了其中与硬件抽象相关部分. 2总结了目前嵌入式系统领域采用的硬件抽象技术,包括：板级支持包技术和通用硬件抽象层技术,分析了两者的局限性,并在此基础上提出板级支撑平台概念. 3参照AUTOSAR标准,按照层次化、模块化的架构设计了板级支撑平台. 4选择飞思卡尔公司HCS12系列微控制器,详细分析了在该硬件平台上实现板级支撑平台应完成的具体工作. 5将实现的HCS12板级支撑平台移植到浙江大学ESE工程中心开发的*artAMT当中,并分析了应用效果. 本文的重点在于板级支撑平台的架构设计、模块实现以及具体应用. 阐述了电子技术在汽车应用方面的发展过程,分析了汽车电子技术的应用特点和影响因素,展望了电子技术在汽车应用中的发展前景及我国汽车电子应用趋势及发展对策,指明了大力发展我国汽车电子新技术,加快汽车电子化速度,是振兴和发展我国汽车工业的重要手段和 _. 汽车电子的正确性、安全性和可靠性越来越受到学术界与工业界的关注.汽车开放系统架构AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture),是汽车电子行业最广泛采用的工业标准.验证AUTOSAR操作系统及建立在AUTOSAR上的关键应用的正确性和安全性具有很大的挑战.形式化方法能够提高AUTOSAR的可靠性和安全性. 针对AUTOSAR操作系统及汽车起动系统和发动机管理系统等应用,运用形式化方法建模,并对其关键性质进行验证.运用Timed CSP及CSP#针对AUTOSAROS中的关键部分任务管理进行分析,完成任务调度(包括资源管理和事件设置等)、调度表以及OS调度程序等模块的建模.同时,分析提取AUTOSAR操作系统任务间的互斥性、调度表间的互斥性、天花板优先级协议、防止优先级反转以及资源分配无死锁性等性质.运用模型检测工具PAT实现了AUTOSAR OS模型,并对该模型验证了提取的性质. 针对基于AAUTOSAR的两个应用汽车起动系统和发动机管理系统,分析并抽取其需求,基于AUTOSAR OS的模型建立其Timed CSP模型.同时根据需求抽取汽车起动系统和发动机管理系统的相关性质,主要包括：发动机起动则起动机停止、多个气缸固定的启动顺序、气缸间状态的互斥和气缸间的固定顺序等性质.最后综合AUTOSAR OS任务管理模型,在PAT上实现并验证了针对汽车起动系统和发动机管理系统. 运用形式化方法对AUTOSAR OS及其应用进行了建模与分析,对提高基于AUTOSAR OS开发的汽车电子软件的安全性、可靠性具有一定的促进作用.同时,系统模型的建立,能增强软件开发工程师对系统的理解,为基于模型的开发提供了便利. 现代汽车上的许多电控单元,如信息系统、驾驶系统和传感执行系统等,均由汽车网络互联.汽车网络技术已经成为各主流汽车厂商的基础技术构成. 本文调研了汽车电子领域常用的通信协议和标准,并参照AUTOSAR标准实现了一个通信系统*art,它能够满足汽车电子领域中大多数应用对可靠通信的需求.*art通信系统采用层次化、模块化的设计,主要由层和PDU路由层(Protocol Data Unit Router)构成.层封装信号为待发送的I-PDU(Interaction Protocol Data Unit:交互层协议数据单元),并从接收的I-PDU中解析信号,为电控单元内部通信和外部通信提供了一个统一的接口.PDU路由层在不同的硬件抽象通信控制器之间和上层模块之间提供路由.在一个应用系统中,需要进行通信的结点可以通过运行时环境调用*art提供的接口收发信号,而*art以I-PDU的形式与下层总线通信协议栈交互. 本论文的主要工作总结为以下几方面: 1)分析了AUTOSAR标准的体系架构,并参照标准设计了*art通信系统的架构和层次.*art通信系统支持多总线网络,独立于底层的操作系统和硬件,具有良好的扩展性和广泛的适用性. 2)具体实现了*art通信系统,它支持信号收发、信号路由、信号组操作、网关操作、信号过滤、通信传输控制等功能,具有可裁剪和可配置等特性. 3)把*art通信系统实现和在汽车电子中的应用结合起米.具体设计了一个应用实例,将*art应用于桑塔纳平台车灯演示系统中,分析了应用的优势和结果,并给出了将*art用作其他汽车电子系统通信子系统的步骤. 汽车技术的发展越来越多的体现在汽车电子领域,传统的汽车电子技术仅限于对汽车中某些机械零部件进行电子控制,控制较为简单,设备比较庞大,技术较为落后；现代的汽车电子技术根据汽车实际使用条件多变的需要,利用飞速发展的计算机技术、网络通信技术以及控制技术对汽车整体性能进行优化综合控制.现代的汽车电子技术已经走向了整车集成电子化、智能化、模块化的广阔道路,总线式控制器网络技术是汽车电子技术的发展的新方向. 20世纪80年代出现的CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线技术极大地推动了现代汽车电子技术的发展.CAN总线以其特有的面向汽车的设计思想在汽车电子应用领域赢得了其他现场总线无法抗衡的优势,现在,几乎所有的欧美汽车上都至少装有一个CAN总线系统. 本文综合国内汽车网络CAN技术的应用和发展状况,认为单纯依靠技术引进不利于长期发展,尽快消化、吸收和研发具有自主知识产权的基于CAN总线的汽车电子产品才是长远之计.根据现有条件,笔者设计并开发出基于CAN总线的汽车灯控网络系统,为研究CAN总线技术奠定了坚实的基础. 本文的设计方案是这样的：设计一个*控制节点和四个车灯控制节点,把这五个节点直接连接到CAN总线网络中,即可实现基于CAN总线的汽车灯控网络系统. 在众多汽车网络标准的主流协议中,本设计采用了高性能、低成本的CAN总线网络协议.深入研究CAN网络协议的技术规范,描述了CAN总线的分层结构中的数据链路层和物理层.简要介绍了CAN总线的一些基本概念和基本组织规则,详细阐述了CAN总线的报文、帧格式,错误类型,检测错误能力以及CAN开发中的一些常用元器件. 在硬件选型上,一开始便定位于技术产业化方向,选材注重性价比,要求性能满足控制要求,同时价格成本尽量低廉,因此微处理器采用了Atmel公司的AT89S51,CAN通讯控制器选择了Phihps公司的SJA1000,CAN总线驱动器是Philips公司的PCA82C250.在硬件系统的电路设计中,分别设计了*节点电路和车灯节点电路,这些节点电路具有通用化性能,可用于进行其它系统的设计.在软件设计上,注重实时性和可靠性.采用C51做为软件设计语言,设计出结构化模块化的程序,具有良好的一致性和移植性.在搭建的车灯试验平台上,进行了该车灯网络系统的试验,结果表明,系统数据传输稳定、准确、可靠. 本文设计的基于CAN总线的汽车灯控网络系统,在汽车电子技术领域而言是一项创新工作,该系统仍有不足之处,对此,笔者提出了下一步的发展方向,希望CAN总线在汽车电子领域有着更广阔的研究天地. 20世纪90年代,汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段,也将是优化人-汽车-环境的整体关系最为重要的阶段.超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化,为集中控制汽车提供了基础.同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等.着重针对近些年来现代汽车电子应用技术的现状进行了探讨,并提出了汽车电子技术未来的发展趋势. 20世纪90年代,汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段,也将是优化人汽车环境的整体关系最为重要的阶段.超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化,为集中控制汽车提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制).同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等.本文着重针对近些年来现代汽车电子应用技术的现状进行了探讨,并提出了汽车电子技术未来的发展趋势. 目