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实时汽车电子辅助制动控制系统的关键技术研究与实现

作　者: 文天光
导　师: 苏龙滨
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 电子辅助制动控制技术 CAN总线接口 SPI
分类号: U463.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 37次
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内容摘要

汽车电子制动控制技术作为目前应用最为广泛的汽车制动控制方法在我国的汽车现代化进程中起着越来越重要的作用，随着电子技术的快速发展，汽车电子制动控制技术正朝着数字化、智能化方向发展。汽车电子辅助制动方法是基于驾驶员的制动操作来进行电子制动控制的技术，而非传统的由驾驶员进行制动控制，因而在车轮的防抱死等方面更加准确可靠。但该方法必须结合驾驶员的制动操作才能对各种情况下的汽车状态进行电子制动控制，本论文采用的是基于汽车电子辅助制动控制技术和电子感应技术相结合的实时处理方法，实现了无需驾驶员的制动操作也能完成汽车电子辅助制动控制。本论文首先在理论上对汽车电子辅助制动控制技术和其实时控制技术做了阐述，指出实时汽车电子辅助制动技术的优势及其系统构成。重点介绍汽车电子制动控制系统中实时处理的关键技术研究与实现，本系统采用单片TI公司的OMAP-L137作为中央控制单元与十二片TI公司的MSP430F169作为模块控制器构成的实时处理系统，对其硬件结构的设计做了详细的介绍，包括中央控制单元与模块控制器之间的接口设计。其中该系统的实时通信是其功能得以实现的关键点，可以根据不同的汽车电子制动控制算法而灵活的改变其数据流的分配，增强了该系统的灵活性和实时性。此外该处理机可以作为通用的信号处理机应用于其他的场合，具有良好的可移植性，增加了该系统的实用性。论文中最后介绍了该实时处理系统接口通信的软件设计和调试，即中央控制单元与模块控制器之间CAN总线方式的数据传输，其中包括SPI方式的程序设计与调试以及双向I2C的驱动程序设计。该实时处理平台采用了由1个OMAP-L137通过CAN总线接口与12个MSP430F169进行通信，避免了模块控制器之间数据传输的竞争问题，并且提高了数据处理的效率。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 论文背景及意义  9
  1.2 汽车电子制动控制技术的现状和发展  9-10
  1.3 汽车电子制动控制中的技术  10-11
    1.3.1 汽车制动线控技术  10-11
    1.3.2 汽车电子辅助制动控制方法  11
  1.4 论文的主要研究内容  11-13
第2章实时电子辅助制动控制系统的关键技术方案设计  13-23
  2.1 实时电子辅助制动控制的原理  13-14
  2.2 实时电子辅助制动控制系统的构成  14-16
  2.3 实时电子辅助制动控制系统的关键需求分析  16-17
  2.4 实时电子辅助制动控制系统的处理器间接口方案设计  17-22
    2.4.1 OMAP-L137 与 MSP430F169 之间的通信方案选择  18-20
    2.4.2 MCU 与 CAN 协议控制器之间的通信方案选择  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章实时处理系统的硬件设计  23-35
  3.1 OMAP-L137 的系统结构设计  23-27
    3.1.1 OMAP-L137 处理器的简介  23-25
    3.1.2 OMAP-L137 的功能接口设计  25
    3.1.3 OMAP-L137 的 PCB 设计  25-27
  3.2 MSP430F169 的应用扩展设计  27-31
    3.2.1 MSP430F169 与 CAN 总线控制器的概况  27-29
    3.2.2 电源电路和时钟电路的设计  29-31
    3.2.3 PCB 设计  31
  3.3 实时电子辅助制动控制系统的处理器间硬件接口  31-34
  3.4 实时电子辅助制动控制系统的低功耗分析  34
  3.5 本章小结  34-35
第4章实时处理系统核心部分的软件设计与调试  35-54
  4.1 软件开发环境简介  35-37
    4.1.1 CCS 简介  35-36
    4.1.2 IAR 软件调试配置介绍  36
    4.1.3 嵌入式固件开发平台简介  36-37
  4.2 MCU 对 MCP2515 的软件设计与调试  37-43
    4.2.1 SPI 协议简介  38
    4.2.2 MCP2515 的 SPI 功能简介  38-39
    4.2.3 OMAP-L137 的 SPI 模块配置与调试  39-42
    4.2.4 MSP430F169 模拟 SPI 主设备的程序设计  42-43
  4.3 处理器节点之间数据通信的软件设计与调试  43-47
    4.3.1 CAN 协议简介  43-44
    4.3.2 TMS320C6747 与 PC 机之间的 UART 程序设计与调试  44-45
    4.3.3 节点之间数据通信的程序设计与调试  45-47
  4.4 ARM-Linux 与 TMS320C6747 之间通信程序设计  47-53
    4.4.1 I2C 协议简介  48-49
    4.4.2 ARM-Linux 对 I2C 的读写程序设计  49-52
    4.4.3 TMS320C6747 对 I2C 的读写程序设计  52-53
  4.5 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-58
致谢  58

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