论文摘要：基于总线的汽车数字仪表开发与研究

数字汽车仪表利用微控制器采集车辆状态数据，并通过步进电机、LCD等方式将这些数据显示到仪表盘，同时，接入汽车总线网络的数字汽车仪表也可以通过总线获取数据，成为一个车辆网络设备。总线式数字汽车仪表具有指示精度高、灵敏、接口统一等优点，代表着汽车仪表的发展方向。本文研究了数字汽车仪表的设计技术以及基于CAN总线的车辆网络协议SAE J1939在汽车上的应用技术。重点研究了SAE J1939协议，利用ANSI C语言实现了与硬件无关的SAE J1939协议栈软件，主要实现了其网络管理和传输协议功能。在此基础上，采用模块化设计方法实现了一套包括步进电机驱动、车速脉冲处理、CAN总线通讯、里程记录与显示及报警信号显示功能的总线式数字汽车仪表，并完成了其控制软件的设计。最后，本文借助德国IXXAT公司的USB-to-CAN模块开发了基于VCI（虚拟CAN接口）的SAE J1939网络分析软件，该软件在VB.NET开发环境下开发，实现了总线报文跟踪、报文解析、总线状态监视、SAE J1939协议一致性测试以及虚拟仪表等功能。仪表设计完成后，进行了实车试验，试验结果表明，该套仪表运行稳定，指示准确。而SAE J1939网络分析软件的实际运行也表明，该软件能够完整地记录总线数据、准确地解析总线报文，可以对目标设备的SAE J1939协议一致性进行测试，虚拟仪表能够精确地反映车辆真实的运行状态。