作为汽车控制系统的重要发展趋势之一,车载控制网络必须具有良好的实时性和容错性。本文在综合分析了车载控制网络的研究现状和发展动态的基础上,针对CAN总线存在的不足,提出了一种基于时间触发CAN(TTCAN)的车载网络通信协议,主要研究了TTCAN的同步机制以及时间调度表的优化方法,并对基于TTCAN的车载网络节点进行了研究。本文首先介绍了车载控制网络的现状与标准,CAN总线的发展,分析了CAN总线存在的不足,提出了研究TTCAN总线的原因以及研究现状。由于CAN总线协议是基于事件触发的,当总线负载达到一定程度时,难以保证报文的实时传输。本文中所研究的是基于时间触发的CAN总线,它本质上是基于静态表的调度机制,能够保证报文在传输高密度下仍具有良好的实时性。本文在分析TTCAN协议的基础上,给出了一种利用软硬件相结合的方法来实现节点同步的问题。在TTCAN协议中另一个主要的研究工作就是要确定系统矩阵的整体结构并将报文合理的安排到各个时间窗口中,使得报文能够得到有效调度。在车载网络控制系统中,由于周期性报文的传输周期不同和非周期报文的传输时间不确定的影响,使得系统中报文传输出现抖动现象。本文采用模拟退火遗传算法来对系统矩阵进行优化,使得系统中报文信号的传输抖动达到最小。本文最后设计并开发了基于TTCAN协议的车载网络节点。首先介绍了一般通用TTCAN节点的实现方法,然后在此基础上设计了一种基于嵌入式Windows CE系统工控机的汽车内部信息显示的监控节点。该监控节点在底层采用传统的CAN总线通信网络及其接口,在上层结合PC机丰富的软硬件资源,用软件实现了TTCAN协议。所开发的显示系统具有良好的人机界面,并且具有良好的实时性。