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汽車電子總線協議系列一--CAN/LIN/FlexRay總線協議

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CAN/LIN開班時間:2019年12月9日
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   課程大綱 ---汽車電子總線協議系列一--CAN/LIN/FlexRay總線協議

第一階段 CAN總線技術基礎及應用

 

 

1.      汽車總線的發展現狀

目標:

了解汽車總線的發展現狀

內容:

汽車總線的應用;汽車總線的協議規范;總線實現的軟件、硬件;總線設計的測試驗證;總線的開發工具

 

 

2.      CAN綜述

目標:

了解CAN的基本概念

內容:

CAN總線的發展;CAN總線的協議標準;CAN總線基本的通信機制

 

 

3.      CAN數據鏈路層

目標:

理解CAN總線數據鏈路層相關內容

內容:

CAN2.0的基本內容,包括CAN總線的報文收發(廣播、報文過濾、線與、回讀、總線仲裁)、CAN報文的幀格式、錯誤處理、位定時與同步

 

 

4.      CAN物理層

目標:

理解CAN總線物理層相關內容

內容:

高速CAN與低速容錯CAN的區別:總線電平、拓撲結構、容錯性能、外圍電路等; CAN收發器的選擇

第二階段 LIN總線技術基礎及應用

    ?LIN(Local Interconnect Network,局域互聯網)是一種低成本的串行通信網絡協議,用于實現汽車中的分布式電子系統控制。LIN的目標是為現有汽車網絡(例如CAN總線)提供輔助功能,在不需要CAN總線的帶寬和多功能的場合,比如傳感器和執行器之間的通信,使用LIN總線可大大降低成本。LIN總線在當今汽車上的應用相當廣泛,是國際上最主流的總線之一。
?????通過參加LIN總線培訓,可以對LIN總線從歷史到現狀,從原理到實現,有一個完整、全面的理解。有豐富經驗的培訓工程師同時會結合實例介紹LIN總線的開發流程,通過實踐來鞏固理論知識。

1.      LIN概述

目標:

了解常見的汽車總線技術,建立LIN的基本概念

內容:

LIN總線的起源和發展,從LIN1.0到LIN2.1協議的版本變遷;LIN在車身上的應用現狀;LIN協會的主要構思和LIN2.1的基本特性

 

 

2.      LIN數據鏈路層

目標:

理解LIN總線數據鏈路層相關內容

內容:

LIN2.1的數據鏈路層特點,幀結構,字節規范,各種類型的幀以及使用舉例,調度表規范,網絡管理,實現模型

 

 

3.      LIN物理層

目標:

理解LIN總線物理層相關內容

內容:

LIN2.1的物理層特點,同步方式,電平容錯,控制器和收發器類型

 

 

4.      LIN傳輸層

目標:

理解LIN總線傳輸層相關內容

內容:

LIN2.1的PDU規范,通信規范,錯誤處理規范,傳輸定時規范

 

 

5.      LIN節點配置和標識規范

目標:

理解LIN總線節點配置規范的相關內容

內容:

LIN產品標識,PDU結構,各種節點配置服務

 

 

6.      LIN診斷

目標:

理解LIN總線診斷相關內容

內容:

LIN2.1節點的診斷級別,傳輸協議處理,從節點診斷時間要求

 

 

7.      LIN描述文件(LDF)

目標:

理解LIN總線數據庫(LDF文件)相關內容

內容:

LIN1.3~LIN2.1數據庫解析,數據庫的建立和修改,通過CANoe驗證數據庫

第三階段 FlexRay總線技術基礎

????? FlexRay 是一種用于汽車的高速、可確定性的,具備故障容錯的總線系統。FlexRay聯盟 (FlexRay Consortium)推進了FlexRay的標準化,使之成為了新一代汽車高速網絡的事實標準(facto standard)。
????? FlexRay可以滿足關鍵的汽車應用要求,以彌補目前汽車內主要的標準(如CAN/LIN/MOST等)的不足之處。FlexRay將使汽車發展成百分之百的電控系統,完全不需要后備機械系統的支持。?
????? FlexRay培訓主要包括了物理層和數據鏈路層及網絡設計,同時,FlexRay通信系統遠比一個通信協議更復雜,它還包含一個專門設計的高速數據收發器,并且定義了FlexRay節點內各組件間的硬件和軟件接口。

1.      FlexRay綜述

目標:

了解FlexRay的背景及應用領域,建立FlexRay的基本概念

內容:

FlexRay技術背景、技術特點及參考模型

 

 

2.      FlexRay數據鏈路層

目標:

掌握FlexRay協議的通信方法,理解電控單元的FlexRay寄存器設置

內容:

數據幀結構,通信機制,分布式時鐘同步,喚醒和啟動過程,協議狀態控制等

 

 

3.      FlexRay物理層

目標:

理解電控單元的FlexRay電路設計和元器件選取原則

內容:

電路原理,信號電平,拓撲結構,線束及接插件,收發器等

 

 

4.      FlexRay網絡的設計     

??????? 目標:

掌握FlexRay網絡的設計過程及設計依據

??????? 內容:

拓撲結構,調度表及主要協議參數的設計方法

 

 

5.      FlexRay開發流程介紹及演示

目標:

了解開發流程及工具

內容:

使用DaVinci Network Designer. FlexRay進行網絡設計,使用CANoe.FlexRay進行仿真分析

 

 

6.      FlexRay協議棧開發的介紹

目標:

了解總線驅動器、通信控制器芯片的引腳、功能及寄存器設置

內容:

芯片接口介紹,芯片寄存器介紹,軟件架構介紹等

第四階段 FlexRay總線開發流程及方法

1.      FlexRay協議綜述

目標:

了解FlexRay的背景及應用領域,建立FlexRay通信的基本概念;掌握FlexRay協議的通信方法;理解電控單元的FlexRay寄存器設置方法;掌握FlexRay網絡的設計過程及參數確定的依據

內容:

FlexRay技術背景、技術特點、數據幀結構、通信機制、分布式時鐘同步、喚醒和啟動過程、協議狀態(POC)控制等;理解電控單元的FlexRay硬件電路設計

 

 

2.      FlexRay當前應用現狀

目標:

了解FlexRay總線當前發展現狀

內容:

FlexRay總線在國內外的當前應用狀況以及基于FlexRay的高層協議的發展等

 

 

3.      FlexRay網絡的設計規劃

目標:

了解FlexRay網絡總體規劃的步驟和需要考慮的問題

內容:

拓撲結構、網絡主要參數確定、節點主要參數確定、通信調度表設計及調度表設計方法

 

 

4.      FlexRay開發流程說明及流程演示

目標:

了解開發流程,掌握每個開發階段的關鍵任務

內容:

使用Network Designer. FlexRay進行網絡設計,使用CANoe.FlexRay進行網絡仿真,搭建測試環境

 

 

5.      FlexRay協議芯片說明

目標:

了解當前主流FlexRayx芯片的特點和應用狀況

內容:

芯片接口介紹,芯片寄存器介紹,芯片選型說明

 

 

6.      FlexRay協議棧代碼開發

目標:

了解總線驅動器、通信控制器芯片的引腳、功能;FlexRay模塊初始化程序、FlexRay報文的收發程序;采用CANoe仿真環境進行網絡半實物仿真

內容:

芯片寄存器介紹,FlexRay通信代碼架構說明等

第五階段 CAN診斷協議詳解及應用
????? 隨著汽車網絡通訊技術的發展,針對電子控制系統(ECU)的診斷技術也日臻完善,與之相關的ISO標準亦愈加成熟。新的診斷通訊協議ISO15765(2004)以ISO14229-1(2004)定義的服務為基礎,規范了基于CAN總線的診斷服務(UDS on CAN),包括網絡管理、網絡定時、應用層定時等詳細內容,使得該協議的適用性和可操作性更強,是用戶學習、制定診斷技術規范的藍本。

1.          診斷概述

目標:

建立車輛診斷的基本概念

內容:

診斷的基本概念,汽車診斷的發展,主要診斷協議及體系結構,汽車診斷系統結構等

 

 

2.          CAN診斷-網絡層(ISO 15765-2)

目標:

理解CAN診斷報文的多幀傳輸

內容:

報文類型,時間參數,通信邏輯,錯誤處理,尋址方式等

 

 

3.          CAN診斷-應用層的時間參數(ISO 15765-3)

目標:

理解CAN診斷服務的計時器管理

內容:

時間參數,錯誤處理等

 

 

4.          CAN診斷服務(ISO 14229-1、ISO 15765-3)

目標:

理解CAN診斷服務

內容:

服務類型,功能尋址和物理尋址,診斷模式,安全模式,各功能單元診斷服務等

 

 

5.          排放相關診斷(ISO15765-4、ISO15031-5)

目標:

理解排放相關診斷要求及診斷服務

內容:

測試設備初始化過程,物理層、數據鏈路層、網絡層的要求,排放相關診斷服務

 

 

6.          診斷功能開發示例 

目標:

了解電控單元診斷功能開發的流程和方法

內容:

CANdelaStudio創建診斷數據庫,CANbedded開發診斷協議棧(嵌入式軟件),CANoe.DiVa自動測試演示,CANoe進行診斷功能仿真,CANdito進行診斷設備演示

第六階段 CAN標定協議詳解及應用

1.      CAN基礎 

目標:

建立CAN的基本概念

內容:

CAN綜述、物理層、數據鏈路層

 

 

2.      標定綜述

目標:

建立電控單元標定的基本概念

內容:

標定流程,并行標定,串行標定,數據采集,標準化

 

 

3.      標定協議基本概念

目標:

建立標定協議中的一些抽象的概念

內容:

通信機制、密鑰的獲取以及事件通道和DAQlist、ODT的概念

 

 

4.      CCP協議(ASAM MC1b)

目標:

理解并消化CCP協議

內容:

協議架構,CRO和DTO,數據采集模式,基本命令,可選命令

 

 

5.      ASAP2數據庫(ASAM MCD2)

目標:

理解ASAP2格式的電控單元描述文件

內容:

A2L文件功能,文件組成,使用CANape ASAP2 Editor創建A2L文件

 

 

6.      標定示例

目標:

理解和掌握標定工具CANape

內容:

CANape軟件的標定概念,在線/離線標定,數據采集,離線分析,標定數據管理等

第七階段 CAN Flash Bootloader技術及應用

1.      CAN數據鏈路層協議

目標:

理解CAN總線數據鏈路層相關內容

內容:

介紹與Flash Bootloader相關的CAN數據鏈路層相關知識,如波特率、濾波、定時參數的設置、同步、數據幀和錯誤幀的構成等

 

 

2.      網絡層協議及實現

目標:

了解ISO15765-2網絡層協議在Flash Bootloader中的實現

內容:

介紹ISO15765-2協議,以及Flash Bootloader中如何去實現協議中規定的接收端的功能

 

 

3.      應用層協議及實現

目標:

了解ISO15765-3協議在Flash Bootloader的實現

內容:

介紹ISO14229中與程序下載的相關服務, ISO15765-3中相關內容,以及Flash Bootloader中如何去實現這些協議

 

 

4.      Vector Flash Bootloader工作原理

目標:

了解Flash Bootloader工作原理

內容:

介紹Flash Driver和EEPROM Driver,MCU地址空間的分配,以及Flash Bootloader和應用程序之間的相互跳轉

 

 

5.      ECU刷寫解決方案

目標:

了解ECU刷寫的方法及Vector的解決方案

內容:

Vector基于Flash Bootloader進行ECU刷寫的解決方案

 
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