网络管理论文提纲

论文题目：汽车FlexRay网络中AUTOSAR网络管理机制的研究

摘要：随着汽车向节能、环保、智能化的方向发展,越来越多的电子控制单元（Electronic Control Unit, ECU）通过车载总线网络连接到汽车上。在汽车关键控制系统中对通信的实时性和可靠性要求较高,当前具有高带宽、高确定性的FlexRay总线能满足该需求。汽车开放系统架构（Automotive Open System Architecture, AUTOSAR）为不同平台的汽车提供了统一的解决方案,其中为确保车载网络通信的安全性和可靠性,AUTOSAR为网络管理系统开发提供了统一的标准规范。本文对网络管理状态转换条件进行深入分析,研究基于AUTOSAR规范的FlexRay网络管理机制,为开发高性能的AUTOSAR网络管理系统提供技术支撑。 本文首先介绍了基于AUTOSAR规范的FlexRay网络管理的研究背景和研究现状；其次,针对AUTOSAR网络管理在新节点加入和Ready Sleep State下故障处理方面的不足,研究节点状态转换条件,通过添加故障检测机制和发送带标志位的RepeatMessage对AUTOSAR网络管理机制进行改进；然后,利用MC9S12XF512和TJA1080构建了FlexRay网络节点,并通过设置相关寄存器对FlexRay网络全局参数和节点参数进行配置,在此基础上设计了AUTOSAR网络管理和节点收发程序,以满足FlexRay网络管理通信需求；最后,利用DaVinci和CANoe软件构建FlexRay网络管理半实物半仿真实验系统,验证了改进的网络管理机制的可行性和有效性。

关键词：FlexRay;网络管理;AUTOSAR;节点设计;CANoe;

学科专业：车辆工程（专业学位）

致谢

摘要

ABSTRACT

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 汽车总线研究现状

1.2.2 FlexRay网络研究现状

1.2.3 AUTOSAR NM研究现状

1.3 课题来源及论文内容

1.3.1 课题来源

1.3.2 论文内容

1.4 本章小结

第二章 FlexRay与AUTOSAR技术标准

2.1 FlexRay总线技术

2.1.1 Flexray总线概述

2.1.2 帧格式及编码

2.1.3 媒体访问控制

2.1.4 时钟同步

2.2 AUTOSAR标准

2.2.1 AUTOSAR体系架构

2.2.2 AUTOSAR架构特点

2.2.3 AUTOSAR网络管理模块

2.3 本章小结

第三章 AUTOSAR网络管理机制分析及改进

3.1 AUTOSAR网络管理

3.1.1 网络管理协调算法

3.1.2 NM模式及状态管理

3.1.3 网络管理重要参数

3.2 网络管理动态过程分析

3.2.1 网络管理机制分析

3.2.2 准备睡眠状态下故障分析

3.2.3 新节点加入分析

3.3 网络管理机制改进

3.3.1 支持故障检测的睡眠机制

3.3.2 重复消息定时器改进

3.3.3 FlexRay NMPDU设计

3.4 本章小结

第四章 FlexRay节点及网络管理设计

4.1 FlexRay网络管理通信总体方案

4.1.1 节点硬件结构

4.1.2 节点软件分层架构

4.2 FlexRay节点硬件设计

4.2.1 节点芯片选型及框架

4.2.2 MC9S12XF512最小系统设计

4.2.3 收发器TJA1080电路设计

4.3 FlexRay通信程序设计

4.3.1 总线通信程序架构

4.3.2 节点初始化参数配置

4.3.3 数据帧收发程序设计

4.4 FlexRay网络管理协议栈设计

4.4.1 协议栈基本架构

4.4.2 通信管理模块设计

4.4.3 网络管理模块设计

4.5 本章小结

第五章 FlexRay网络管理实验系统搭建

5.1 仿真软件介绍

5.1.1 DaVinci Network Designer FlexRay软件

5.1.2 CANoe.FlexRay仿真验证工具

5.2 实验系统设计

5.2.1 整体设计

5.2.2 系统模型设计

5.2.3 网络管理通信方案设计

5.3 实验验证

5.3.1 改进前网络管理机制验证

5.3.2 改进后网络管理机制验证

5.3.3 实验结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 下一步工作

参考文献