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汽车电子总线协议系列一--CAN/LIN/FlexRay总线协议

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   课程大纲 ---汽车电子总线协议系列一--CAN/LIN/FlexRay总线协议

第一阶段 CAN总线技术基础及应用

 

 

1.      汽车总线的发展现状

目标:

了解汽车总线的发展现状

内容:

汽车总线的应用;汽车总线的协议规范;总线实现的软件、硬件;总线设计的测试验证;总线的开发工具

 

 

2.      CAN综述

目标:

了解CAN的基本概念

内容:

CAN总线的发展;CAN总线的协议标准;CAN总线基本的通信机制

 

 

3.      CAN数据链路层

目标:

理解CAN总线数据链路层相关内容

内容:

CAN2.0的基本内容,包括CAN总线的报文收发(广播、报文过滤、线与、回读、总线仲裁)、CAN报文的帧格式、错误处理、位定时与同步

 

 

4.      CAN物理层

目标:

理解CAN总线物理层相关内容

内容:

高速CAN与低速容错CAN的区别:总线电平、拓扑结构、容错性能、外围电路等; CAN收发器的选择

第二阶段 LIN总线技术基础及应用

    ?LIN(Local Interconnect Network,局域互联网)是一种低成本的串行通信网络协议,用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能,在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合,比如传感器和执行器之间的通信,使用LIN总线可大大降低成本。LIN总线在当今汽车上的应用相当广泛,是国际上最主流的总线之一。
?????通过参加LIN总线培训,可以对LIN总线从历史到现状,从原理到实现,有一个完整、全面的理解。有丰富经验的培训工程师同时会结合实例介绍LIN总线的开发流程,通过实践来巩固理论知识。

1.      LIN概述

目标:

了解常见的汽车总线技术,建立LIN的基本概念

内容:

LIN总线的起源和发展,从LIN1.0到LIN2.1协议的版本变迁;LIN在车身上的应用现状;LIN协会的主要构思和LIN2.1的基本特性

 

 

2.      LIN数据链路层

目标:

理解LIN总线数据链路层相关内容

内容:

LIN2.1的数据链路层特点,帧结构,字节规范,各种类型的帧以及使用举例,调度表规范,网络管理,实现模型

 

 

3.      LIN物理层

目标:

理解LIN总线物理层相关内容

内容:

LIN2.1的物理层特点,同步方式,电平容错,控制器和收发器类型

 

 

4.      LIN传输层

目标:

理解LIN总线传输层相关内容

内容:

LIN2.1的PDU规范,通信规范,错误处理规范,传输定时规范

 

 

5.      LIN节点配置和标识规范

目标:

理解LIN总线节点配置规范的相关内容

内容:

LIN产品标识,PDU结构,各种节点配置服务

 

 

6.      LIN诊断

目标:

理解LIN总线诊断相关内容

内容:

LIN2.1节点的诊断级别,传输协议处理,从节点诊断时间要求

 

 

7.      LIN描述文件(LDF)

目标:

理解LIN总线数据库(LDF文件)相关内容

内容:

LIN1.3~LIN2.1数据库解析,数据库的建立和修改,通过CANoe验证数据库

第三阶段 FlexRay总线技术基础

????? FlexRay 是一种用于汽车的高速、可确定性的,具备故障容错的总线系统。FlexRay联盟 (FlexRay Consortium)推进了FlexRay的标准化,使之成为了新一代汽车高速网络的事实标准(facto standard)。
????? FlexRay可以满足关键的汽车应用要求,以弥补目前汽车内主要的标准(如CAN/LIN/MOST等)的不足之处。FlexRay将使汽车发展成百分之百的电控系统,完全不需要后备机械系统的支持。?
????? FlexRay培训主要包括了物理层和数据链路层及网络设计,同时,FlexRay通信系统远比一个通信协议更复杂,它还包含一个专门设计的高速数据收发器,并且定义了FlexRay节点内各组件间的硬件和软件接口。

1.      FlexRay综述

目标:

了解FlexRay的背景及应用领域,建立FlexRay的基本概念

内容:

FlexRay技术背景、技术特点及参考模型

 

 

2.      FlexRay数据链路层

目标:

掌握FlexRay协议的通信方法,理解电控单元的FlexRay寄存器设置

内容:

数据帧结构,通信机制,分布式时钟同步,唤醒和启动过程,协议状态控制等

 

 

3.      FlexRay物理层

目标:

理解电控单元的FlexRay电路设计和元器件选取原则

内容:

电路原理,信号电平,拓扑结构,线束及接插件,收发器等

 

 

4.      FlexRay网络的设计     

??????? 目标:

掌握FlexRay网络的设计过程及设计依据

??????? 内容:

拓扑结构,调度表及主要协议参数的设计方法

 

 

5.      FlexRay开发流程介绍及演示

目标:

了解开发流程及工具

内容:

使用DaVinci Network Designer. FlexRay进行网络设计,使用CANoe.FlexRay进行仿真分析

 

 

6.      FlexRay协议栈开发的介绍

目标:

了解总线驱动器、通信控制器芯片的引脚、功能及寄存器设置

内容:

芯片接口介绍,芯片寄存器介绍,软件架构介绍等

第四阶段 FlexRay总线开发流程及方法

1.      FlexRay协议综述

目标:

了解FlexRay的背景及应用领域,建立FlexRay通信的基本概念;掌握FlexRay协议的通信方法;理解电控单元的FlexRay寄存器设置方法;掌握FlexRay网络的设计过程及参数确定的依据

内容:

FlexRay技术背景、技术特点、数据帧结构、通信机制、分布式时钟同步、唤醒和启动过程、协议状态(POC)控制等;理解电控单元的FlexRay硬件电路设计

 

 

2.      FlexRay当前应用现状

目标:

了解FlexRay总线当前发展现状

内容:

FlexRay总线在国内外的当前应用状况以及基于FlexRay的高层协议的发展等

 

 

3.      FlexRay网络的设计规划

目标:

了解FlexRay网络总体规划的步骤和需要考虑的问题

内容:

拓扑结构、网络主要参数确定、节点主要参数确定、通信调度表设计及调度表设计方法

 

 

4.      FlexRay开发流程说明及流程演示

目标:

了解开发流程,掌握每个开发阶段的关键任务

内容:

使用Network Designer. FlexRay进行网络设计,使用CANoe.FlexRay进行网络仿真,搭建测试环境

 

 

5.      FlexRay协议芯片说明

目标:

了解当前主流FlexRayx芯片的特点和应用状况

内容:

芯片接口介绍,芯片寄存器介绍,芯片选型说明

 

 

6.      FlexRay协议栈代码开发

目标:

了解总线驱动器、通信控制器芯片的引脚、功能;FlexRay模块初始化程序、FlexRay报文的收发程序;采用CANoe仿真环境进行网络半实物仿真

内容:

芯片寄存器介绍,FlexRay通信代码架构说明等

第五阶段 CAN诊断协议详解及应用
????? 随着汽车网络通讯技术的发展,针对电子控制系统(ECU)的诊断技术也日臻完善,与之相关的ISO标准亦愈加成熟。新的诊断通讯协议ISO15765(2004)以ISO14229-1(2004)定义的服务为基础,规范了基于CAN总线的诊断服务(UDS on CAN),包括网络管理、网络定时、应用层定时等详细内容,使得该协议的适用性和可操作性更强,是用户学习、制定诊断技术规范的蓝本。

1.          诊断概述

目标:

建立车辆诊断的基本概念

内容:

诊断的基本概念,汽车诊断的发展,主要诊断协议及体系结构,汽车诊断系统结构等

 

 

2.          CAN诊断-网络层(ISO 15765-2)

目标:

理解CAN诊断报文的多帧传输

内容:

报文类型,时间参数,通信逻辑,错误处理,寻址方式等

 

 

3.          CAN诊断-应用层的时间参数(ISO 15765-3)

目标:

理解CAN诊断服务的计时器管理

内容:

时间参数,错误处理等

 

 

4.          CAN诊断服务(ISO 14229-1、ISO 15765-3)

目标:

理解CAN诊断服务

内容:

服务类型,功能寻址和物理寻址,诊断模式,安全模式,各功能单元诊断服务等

 

 

5.          排放相关诊断(ISO15765-4、ISO15031-5)

目标:

理解排放相关诊断要求及诊断服务

内容:

测试设备初始化过程,物理层、数据链路层、网络层的要求,排放相关诊断服务

 

 

6.          诊断功能开发示例 

目标:

了解电控单元诊断功能开发的流程和方法

内容:

CANdelaStudio创建诊断数据库,CANbedded开发诊断协议栈(嵌入式软件),CANoe.DiVa自动测试演示,CANoe进行诊断功能仿真,CANdito进行诊断设备演示

第六阶段 CAN标定协议详解及应用

1.      CAN基础 

目标:

建立CAN的基本概念

内容:

CAN综述、物理层、数据链路层

 

 

2.      标定综述

目标:

建立电控单元标定的基本概念

内容:

标定流程,并行标定,串行标定,数据采集,标准化

 

 

3.      标定协议基本概念

目标:

建立标定协议中的一些抽象的概念

内容:

通信机制、密钥的获取以及事件通道和DAQlist、ODT的概念

 

 

4.      CCP协议(ASAM MC1b)

目标:

理解并消化CCP协议

内容:

协议架构,CRO和DTO,数据采集模式,基本命令,可选命令

 

 

5.      ASAP2数据库(ASAM MCD2)

目标:

理解ASAP2格式的电控单元描述文件

内容:

A2L文件功能,文件组成,使用CANape ASAP2 Editor创建A2L文件

 

 

6.      标定示例

目标:

理解和掌握标定工具CANape

内容:

CANape软件的标定概念,在线/离线标定,数据采集,离线分析,标定数据管理等

第七阶段 CAN Flash Bootloader技术及应用

1.      CAN数据链路层协议

目标:

理解CAN总线数据链路层相关内容

内容:

介绍与Flash Bootloader相关的CAN数据链路层相关知识,如波特率、滤波、定时参数的设置、同步、数据帧和错误帧的构成等

 

 

2.      网络层协议及实现

目标:

了解ISO15765-2网络层协议在Flash Bootloader中的实现

内容:

介绍ISO15765-2协议,以及Flash Bootloader中如何去实现协议中规定的接收端的功能

 

 

3.      应用层协议及实现

目标:

了解ISO15765-3协议在Flash Bootloader的实现

内容:

介绍ISO14229中与程序下载的相关服务, ISO15765-3中相关内容,以及Flash Bootloader中如何去实现这些协议

 

 

4.      Vector Flash Bootloader工作原理

目标:

了解Flash Bootloader工作原理

内容:

介绍Flash Driver和EEPROM Driver,MCU地址空间的分配,以及Flash Bootloader和应用程序之间的相互跳转

 

 

5.      ECU刷写解决方案

目标:

了解ECU刷写的方法及Vector的解决方案

内容:

Vector基于Flash Bootloader进行ECU刷写的解决方案

 
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