论文部分内容阅读
随着CAN总线应用领域的不断扩大，其可靠性也受到越来越广泛的关注。对于一些较为特殊的应用场合来说，一般的CAN总线系统难以满足可靠性要求。解决严酷应用环境下的CAN总线可靠性问题最直接有效的方法就是采用冗余技术，对CAN节点的薄弱部分进行冗余备份，达到提高系统可靠性的效果。本文总结了CAN总线通信协议中对CAN总线硬件故障的定义，分析并模拟了故障对CAN总线以及CAN总线节点产生的影响，列举了CAN总线故障原因，并根据故障原因提出了相应的预防措施。通过实际应用经验和建模提供选择冗余方案的依据，分析故障识别和切换的关键问题，并通过试验进行验证，最终达到提高CAN总线系统可靠性的目的。本文的主要研究内容如下：（1）基于CAN总线协议规范ISO11898和CAN2.0，总结协议中定义的CAN总线故障，并分析观察这些故障对CAN总线产生的影响，分析故障产生的原因，并提出故障预防的措施；（2）分析不同冗余方案的优劣，并通过建模和原理分析提供冗余方案选择的依据，进而分析故障识别的方法，进行冗余切换流程设计；（3）选择元器件进行具体的冗余CAN节点硬件电路和软件程序设计，搭建试验平台，模拟CAN总线故障，验证故障识别和冗余切换原理的合理性、正确性、可行性，同时验证冗余CAN总线系统确实可以避免硬件故障导致系统失效，达到提高CAN总线系统可靠性的目的。本文研究的目的是通过对冗余CAN总线的研究，提供一般冗余CAN总线网络的设计思路，对之后的复杂CAN总线系统设计和应用具有一定的指导意义。