电子0901吴戈林 20092676汽车电子报告

汽车电子技术课程作业——基于AUTOSAR 架构的通信系统的研究与实现学校：东北大学班级：电子信息工程0901班姓名：吴戈林学号：20092676指导老师：丁山时间：2012年12月目录一、汽车电子技术概况 (3)1. 汽车电子简介 (3)2. 汽车电子行业特点 (4)3. 汽车电子系统开发方案介绍 (5)4. 现代汽车电子技术应用状况 (5)二、汽车电子系统软件开发新标准AUTOSAR (7)1. AUTOSAR产生背景 (7)2. AUTOSAR简介 (8)2.1. 什么是AUTOSAR (8)2.2. AUTOSAR体系结构 (8)2.3. 基于AUTOSAR的嵌入式软件开发流程 (9)2.4. 符合AUTOSAR嵌入式代码的开发成果 (11)2.5. AUTOSAR方法学 (12)三、基于AUTOSAR 架构的通信系统的研究与实现 (14)1. 概述 (14)2. 通信系统核心模块的实现 (14)2.1传输模式切换 (14)2.2信号发送的实现 (15)2.3 信号接收的实现 (16)四、课程心得体会 (17)五、参考文献 (18)一、汽车电子技术概况1.汽车电子简介汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。

车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。

汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。

用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。

汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。

汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。

一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。

例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。

它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。

控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。

由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。

总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。

电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。

由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。

通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。

我国汽车电子的技术水平与国际先进水平相比,要落后10 年左右,主要差距是在电子控制单元的软硬件、传感器、执行器、系统的可靠性和控制精度方面。

我国汽车产业经历20 年的合资,技术上并没有形成核心技术,但并不是没有技术储备。

国家科技部在“八五”期间,组织了汽油发动机电控燃油喷射系统的攻关;“九五”期间,组织了柴油发动机电控燃油喷射系统、汽车防抱死制动系统、安全气囊和车载通信系统的攻关;“十五”攻关计划开展了“智能交通系统”和“混合动力汽车”等重点专项工作;另外,在电动助力转向、自动变速器、主动半主动悬架等研究方面也取得了一定的成果。

综合来讲,我国在汽车电子控制装置的研究方面已经取得了一些进展,并积累了一定的经验。

有些项目已经进行了装车实验,但整体上技术还十分薄弱,系统的功能、可靠性、稳定性和控制精度与国际先进水平仍有很大差距,产业化难度很大。

在车载电子装置方面,国内已经具有较好的开发基础,因为车载电子装置与汽车本身的性能没有直接关系,开发难度和配套难度相对要小,计算机技术、电子技术向汽车上移植的周期相对要短。

目前国内已经出现了很多从事车载电子产品开发和生产的企业,国内这方面的市场正在形成,但仍然存在着规模小、资金投入少、成本高等缺点,企业缺乏竞争力,有待资源整合和重组。

2.汽车电子行业特点汽车电子信息产品是一大市场，市场将年增7%，车载远程信息处理系统市场达到200亿美元。

据汽车用品之家社区，专家介绍随着我国汽车业发展迅速，目前我国汽车电子业呈现出七大发展特点：一、汽车工业正处于科技创新时代，传统机电产品成为高新技术产品，汽车产业已成为高新技术装备起来的产业。

二、法规和市场推动着汽车电子信息技术的发展，能源、排放、噪声、安全法规日趋严格，客户对舒适性的要求不断提高，推动着汽车电子信息技术的发展。

我国也将实施欧Ⅲ排放标准，欧洲将实施欧Ⅳ排放标准，德国已开发出百公里油耗一升的汽车。

提升汽车安全性的安全带、安全气囊、ABS、ASR等都已智能化。

三、汽车和发动机系统微处理器的规模越来越大。

汽车微处理器越来越多，有的车型达60个，并采用LIN、CAN网络控制，汽车电子产品已占汽车总成本的1/3，软件部分占4%，这一两年预计将超过10%。

IC也将不断趋于集成化，如今的一个IC可实现相当于以前多个IC的功能。

为适应电子系统发展需求，汽车供电系统将从12V发展到42V。

四、将普及电控电喷系统，提高动力系统效率，可以看出所有发动机已采用了电子技术，厂商也正在普及和提高：电控高压共轭柴油机正大量研究，电力电子模块混合动力驱动系统成驱动主力，氢燃料电池混合动力汽车商业化取得新进展，电控复合火花点火发动机迅速普及，高级电控均匀充气压燃发动机正加紧研究。

五、线控或驱动系统迅速发展，线控转向、线控制动正加紧研究，线控将取代机械系统，汽车底盘将发生革命性变化。

六、ITS正迅速兴起，包括汽车的智能化、公路的自动化和导航系统等。

七、综合控制成为汽车电子信息技术发展趋势，包括动力传动系统、底盘与安全系统、车身与防盗系统等，远程信息处理系统将使蓝牙技术广泛应用于汽车，汽车智能化将不断升级。

3.汽车电子系统开发方案介绍1、车控电子产品的开发流程车控电子产品是软硬件结合的嵌入式系统。

为了节约资源，缩短产品开发周期，一般应采取软硬件同步开发的方案。

车控电子产品的开发工具对软硬件的同步开发、调试提供了很好的支持。

车控电子产品的软件开发分为功能描述、软件设计、代码生成、操作系统环境下高级调试等步骤。

车控电子产品的硬件开发分为硬件描述、硬件设计、硬件调试等步骤。

当软件设计完成后，通过使用相应的工具，完成在虚拟ECU平台上的验证。

当硬件设计完成后，与硬件一起进行软硬件集成调试。

通过这种开发方式，缩短了产品上市的时间。

软硬件并行的开发方案2．车控电子产品软件开发流程汽车车控电子产品软件开发流程是“V”形开发流程。

“V”形开发流程分为五个阶段，即功能设计、原型仿真、代码生成、硬件在回路仿真－HIL、标定。

在功能设计阶段使用的主要工具是MATLAB。

通过使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的设计、功能模块的设计、控制算法的设计等任务，并进工行初步的仿真模拟工作。

在原型仿真阶段使用的主要工具是dSPACE。

使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成离线的仿真工作。

在开始该阶段之前，需要使用Real Time Workshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow 等产生的代码向标准C代码的转换工作。

3．车控电子产品代码生成过程在进行向标准C代码的转换的过程中，可以根据需要加入符合OSEK规范的嵌入式实时操作系统。

在代码生产阶段使用的主要工具是CodeWarrior。

通过使用CodeWarrior提供的编译器、调试器等工具，完成从标准C代码向目标硬件平台上的产品代码的转换工作。

下图1表示了车控电子产品的代码生成过程。

车控电子产品代码生成过程图1车控电子产品代码生成过程4.现代汽车电子技术应用状况在发动机上的应用：1．电子控制喷油装置在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。

电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。

经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中，当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。

这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行，从而使发动机的综合性能得到提高。

2．电子点火装置（ESA）它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。

该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。

此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。

一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。

除此之外，在发动机部分利用电子技术的内容还有：废气再循环（EGR）、怠速控制（ISC）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都或多或少地被应用。

电子技术在底盘上的应用：1．电控自动变速器（ECAT）ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。

它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。