论文部分内容阅读
CAN(Controller Area Network)总线技术已经在汽车上大量使用,整个通讯系统也日渐变得复杂,从而滞后了CAN网络通讯系统的开发。为此,通过虚拟硬件替代实际硬件进行仿真试验就具有极其重要的地位。本文基于SAE J1939协议,以Microsoft Visual Studio 2010为工具,采用VB.NET语言开发了一款能够进行CAN总线仿真的通用平台。此外,为了方便柴油车SCR(Selective Catalytic Reduction)后处理系统DCU(Dosing Control Unit)的开发,及时验证其各部分性能,开发了柴油车SCR系统CAN仿真分析平台。主要完成的工作有:1、CAN辅助工具设计。根据J1939协议对各CAN网络参数的规定,设计了专门的计算分析器,主要包括:标识符计算分析器、扩展帧验收屏蔽码计算器、波特率分析计算器。2、资源存储系统设计。基于SQL数据库设计了CAN仿真资源存储系统,存放CAN报文特性参数和信号特性参数。同时设计了数据库动态操作功能,主要包括:全部查询、条件查询、插入记录、删除记录、数据更新。3、资源编辑系统设计。主要包括CAN初始化资源编辑和CAN网络环境资源编辑。针对USB转CAN模块设计了CAN初始化资源编辑模块,对硬件参数和CAN网络初始化参数进行配置;CAN网络环境资源编辑模块主要包括:创建节点、创建报文、创建信号,以及在CAN网络环境创建完毕后对各信号进行赋值。4、通信功能模拟系统设计。包括报文处理模块、报文接收模块和报文发送模块。报文处理模块将所有报文按接收和发送进行分类,在此基础上按优先级高低进行排序,将所有待发送数据存入总线报文数据池的发送缓冲区,通过报文发送模块进行发送。报文接收模块实时接收CAN网络中通过验收的所有报文,将所接收的报文存入总线报文数据池的接收缓冲区等候进一步处理。5、分析诊断系统设计。对接收的报文进行实时解析,获得报文所带信号的当前状态值。并对各信号值进行监测,当信号值超出有效范围时则进行报警,并保存相关故障信息。设计了故障管理模块,对故障进行最终确认,防止偶然故障的发生。6、柴油车SCR系统CAN仿真分析平台。主要包括计量泵调试模块、计量泵信息反馈模块、发动机监控模块、OBD(On-Board Diagnostic)仿真控制模块、SCR系统环境监测模块、虚拟DCU模块、DTC(Diagnostic Trouble Code)监测模块。7、搭建半实物仿真平台,验证所设计的CAN仿真通用平台的参数实时接收功能、实时控制功能、报文实时解析及故障分析功能;验证柴油车SCR系统CAN仿真分析平台各模块功能的正确性。结果表明,本文设计的CAN仿真通用平台功能完善、响应速度快、软件运行稳定可靠。柴油车SCR系统CAN仿真分析平台的设计合理,满足SCR系统开发需求。