关键词:CAN;TSN;智能网联汽车;协议转换
摘 要:控制器局域网(CAN)是一种用于汽车中各个子系统之间进行通信的总线协议,最高传输速率可达1 Mbit/s.随着自动驾驶技术的飞速发展,CAN总线已经不能满足自动驾驶系统对传输带宽的要求.时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)不仅具有以太网高带宽低延时优点,而且具有很高的实时性,所以TSN逐步被应用在车载以太网中来为数据传输提供高带宽、低延时和高可靠性的网络通道.基于应用层软件的传统TSN-CAN网关存在软件不确定性等缺点.提出一种在数据链路层上,通过数字电路的方式实现TSN-CAN网关的方法,设计了CAN控制器和TSN-CAN转换电路.该电路采用Verilog语言进行设计,通过硬件来保证TSN与CAN之间转换的可预测的延时,能够在极短的时间内实现协议的转换与数据转发.该网关消除了软件层面的不确定性,具有低延时的优点.并且支持APB总线进行配置,可以很方便的集成至SoC芯片中,满足车载芯片的需求.最后通过Xilinx FPGA验证了该设计的正确性.
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