论文摘要：基于SAE J1939标准的汽车网络应用研究

SAE J1939是目前在卡车和客车中应用最广泛的汽车网络协议。它采用了CAN（Controller Area Network，控制器局域网）技术，在继承其优点的同时也具备许多新的特点和优势。国内对于SAE J1939乃至汽车网络技术的研究尚处于起步阶段，产品类型相对单一。本论文的研究目的是开发出一个通用的J1939通信协议栈，搭建J1939网络产品的软件开发平台，并在此基础上开发出具有J1939通信功能的汽车组合仪表。本论文首先介绍了SAE J1939标准以及汽车网络的产生、发展和国内研究现状，提出了课题研究的意义。论文简要地介绍了J1939规范内容，包括J1939技术特点，J1939报文帧格式与定义、J1939的传输协议功能以及ECU的设计问题。在深入分析了J1939协议的基础上，论文介绍了J1939通信协议栈的设计方法，包括协议栈结构、状态机实现和协议栈的移植。论文还详细介绍了一种汽车组合仪表的软硬件设计。硬件方面除了总体方案，着重介绍了步进电机的控制方法；软件方面，通过功能分析，介绍了在uC/OS-II实时操作系统平台上组合仪表应用程序的设计。为了提高效率，缩短开发周期，在课题前期开发了一个J1939网络监控平台。监控平台采用USB通信技术，在本论文研究期间主要用于J1939协议分析，此外还可用于监控各种CAN总线系统。本论文介绍了监控平台的USB-CAN总线适配器和监控平台软件的设计。经过本文的研究，成功开发出了J1939通信协议栈，并在协议栈的基础上开发了基于总线的汽车组合仪表，实现了组合仪表的J1939协议接口。这对国产汽车电子产品提高自动化程度，与国外同类产品竞争，具有积极意义。