[发明专利]一种基于实时以太网总线的整车控制系统

说明书

本发明公开了一种基于实时以太网总线的整车控制系统，包括：整车控制器，用于从接收数据帧模块接收来自车载ECU的数据帧，并通过发送数据帧模块发送数据至车载ECU设备，等待ECU节点响应，完成以太网通信过程；故障诊断模块，用于从接收数据帧模块接收故障数据，并根据车载以太网诊断协议DoIP协议，对汽车进行故障分析，并将分析结果通过显示模块显示故障参数；接收数据帧模块，用于接收车载ECU的数据帧；发送数据帧模块，用于发送数据至车载ECU设备；ECU程序烧写模块，用于当对车载设备进行烧录程序时，输入模块编写好ECU所需程序并发送给ECU程序烧写模块，ECU程序烧写模块对ECU设备进行程序烧录。

技术领域

本发明属于汽车控制系统的技术领域，具体涉及一种基于实时以太网总线的整车控制系统。

背景技术

随着汽车智能化、网联化，甚至自动驾驶的浪潮已经来临，高品质车载娱乐影音的影音推进、以及OTA远程升级、V2X、大数据、云计算等一系列技术的发展；这推进了车载网络对实时性、高速率、高兼容性需求的爆发式发展，显然这已经超出了CAN或FlexRay等传统车载网络的历史使命。因此以太网就成了将它们连接在一起甚至完全替代传统总线控制器的最佳选项，也成为了业内普遍认可的技术方案，所以针对基于以太网汽车总线的整车控制系统的研究十分必要。

随着汽车电子系统宽带增长的需求：ECU数量快速增长，ECU功能越来越复杂；摄像头、诊断、自动泊车、信息娱乐等系统之间的数据交互趋向于纯数字的传输；仪表板显示控制系统向计算机神经中枢的演变趋势；MOST用于音视频传输不能满足汽车低成本的需求；而现有技术的传统总线(如CAN，LIN，Flex Ray)已经无法适应。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种基于实时以太网总线的整车控制系统，以解决或改善上述的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于实时以太网总线的整车控制系统，其包括：

整车控制器，用于从接收数据帧模块接收来自车载ECU的数据帧，并通过发送数据帧模块发送数据至车载ECU设备，等待ECU节点响应，完成以太网通信过程；

故障诊断模块，用于从接收数据帧模块接收故障数据，并根据车载以太网诊断协议DoIP协议，对汽车进行故障分析，并将分析结果通过显示模块显示故障参数；

接收数据帧模块，用于接收车载ECU的数据帧；

发送数据帧模块，用于发送数据至车载ECU设备；

ECU程序烧写模块，用于当对车载设备进行烧录程序时，输入模块编写好ECU所需程序并发送给ECU程序烧写模块，ECU程序烧写模块对ECU设备进行程序烧录；

输入模块，用于输入ECU程序烧写模块所需的程序；

显示模块，用于参数的显示。

优选地，整车控制器包括：以太网接口模块、FPGA模块、can接口模块和电源模块；

FPGA模块的系统设计包括：RGMII接口设计，MDIO接口设计，phy接口设计，UDP/IP协议栈设计，UDP/IP协议栈控制模块设计，FPGA模块的系统设计的具体步骤包括：

S1、设计RGMII接口，建立MAC层与phy层的数据传输连接；

S2、设计MDIO接口，管理MAC层与phy层的数据传输；

S3、采用Verilog硬件描述语言首先实现fpga中的udp/ip协议栈以及所需接口；

S4、Pl逻辑设计，设计出udp/ip协议控制模块来进行参数和端口控制；

S5、Ps程序设计，使通讯速率和实时性达到要求。