CAN FD与车载以太网的诞生与运用,给新一代智能网联车的整车架构带来哪些改动?工程师们又将怎么快速地完结CAN FD与车载以太网的通讯测验?本文对此做简略的介绍。
图 1 智能网联车界说
一、智能网联车CANFD及车载以太网的运用
如图 1所示,智能网联车,便是车联网、智能交通与智能轿车的交集,能够完结车与X(车、人、路、后台)等的信息交互,并具有智能决议计划才能的新一代轿车。
如图 2所示,传统的轿车网络架构主要是由CAN总线组成,车内分布式电控单元ECU依照功用划分为动力总成、车身操控、辅佐驾驭等总线区域;车窗、车灯、天窗等则经过LIN总线接入CAN网络。这也得益于CAN总线通讯具有高实时性、传输间隔远、抗电磁干扰才能强等长处。
图 2 传统轿车网络架构
在新一代智能网联车的浪潮下,跟着车载ECU的与日倍增以及处理器运算才能和硬件的高速开展,衔接ECU的网络需求更大的带宽,这一需求远超CAN等传统车载网络的容量极限。
因而,比较清晰的趋势是向CAN FD过渡,CAN FD供给了64字节的数据吞吐量以及最高5Mbps的传输速率。别的,车载以太网技能好像已经成为了本次浪潮中宠儿。因为车载以太网具有高带宽、低推迟、低成本的特性,在新一代整车架构中将代替CAN总线成为优选网络架构。
如图 3所示,以车载以太网作为主干网络,将中心域操控器(动力总成、车身、文娱、ADAS)衔接在一起。各个域操控器在完结专用的操控功用的一起,还供给强壮的网关功用。从图 3能够发现,在各个域操控器的下方,各部件之间通讯基本是经过CANFD来完结数据同享,这种类似于传统车载网络架构(除文娱子网中,文娱域操控器与其子部件的通讯将经过以太网完结)。别的,当一个域需求与其他域交流信息时,则需经由网关、以太网路由完结。这种依据域操控器的架构改动传统的车载网络中ECU到ECU的点到点通讯办法。
新一代智能网联轿车覆盖了车载以太网、CANFD以及LIN总线,因而,咱们需求不同的测验办法,来完结轿车和车载网络的规划、验证、调试、排查以及保护。假如能够在PC端或许服务器经过以太网获取轿车的CANFD网络以及车载以太网的数据,将大大下降轿车全体架构测验的周期,进步工程师研制及测验的功率,抓取底层数据,排查整车毛病等。
图 3 新一代智能轿车网络架构
二、国内首创CAN FD与车载以太网组成通讯 — CANFDNET系列
跟着CANFD以及车载以太网运用需求增多,广州致远电子有限公司推出国内首创高性能工业级的以太网与CAN(FD)数据转化设备——CANFDNET系列,能够运用电池工况测验以及监控无人驾驭CANFD总线数据等杂乱场合,能够协助工程师快速获取CANFD及车载以太网数据,完结杂乱网络的测验。
如图 4所示,CANFDNET系列产品集成高速的 600MHz 主频 32 位处理器,内部集成2路或4路2.5kVDC阻隔耐压CAN(FD)接口、1路10M/100M自适应Ethernet接口以及1路满意 OPEN Alliance BroadR-Reach 规范的100M车载双线以太网接口;支撑多种作业形式:TCP Server、TCP Client、UDP,经过装备软件能够灵敏装备相关参数。
图 4 CANFDNET系列产品
CANFDNET产品运用操作简略,仅需求运用ZCANPRO软件中自带的“网络设备装备东西”即可完结一系列的参数装备,别的,CANFDNET通讯协议敞开,并供给二次开发接口函数库(支撑 Windows、Linux 渠道)。一起,该产品具有以下功用特性:
● 实时完结车载以太网与CANFD同步转化为一般以太网数据的转化,如图 5所示。
● 支撑高速CANFD兼容CAN2.0A/B
CANFDNET系列产品支撑ISO/Bosch的CAN FD规范,兼容CAN2.0A/B形式收发,数据域波特率最高可装备为5Mbps,数据长度最大可装备为64字节,可供给比CAN2.0A/B高40倍的数据负载,为轿车电子、轨道交通、医疗电子场合供给更方便的操控和数据通道。
图 5 车载以太网和CANFD与以太网转化
● 流量负载监控,护卫总线安全
如图 6所示,CANFDNET系列产品支撑总线使用率上报,用户能够在装备软件中使能总线使用率上报周期,可实时把握总线负载信息,避免反常侵略。
图 6 流量负载监控
● 毫秒级守时发送,满意高精度测验需求
如图 7所示,设备可进行毫秒级报文守时发送装备,用户能够自在100条底层准确守时发送帧的周期,完全能够满意轿车电子的测验需求。
图 7 毫秒级守时发送
● 是非名单形式,提高数据安全性
如图 8 所示,装备东西支撑通道高功率滤波,用户可依据所需报文,灵敏设置是非名单,完结数据的高效使用。
图 8 是非名单滤波
● 自界说分帧,有用减轻负载
如图 9所示,CANFDNET系列产品支撑CAN FD接口的数据分帧设置,用户可完结各种分包需求,然后有用减轻网络负载。
图 9 自界说分帧
● 灵敏调整板载缓存,满意不同运用环境
如图 10所示,用户能够经过装备东西灵敏装备CANFDNET系列产品发送报文缓冲区,依据需求自在调整CAN FD通道的实时性与大容量缓冲的平衡。
图 10 灵敏调整板载缓存