智能网联趋势下车辆网关路由缓存研究与应用

张晓光 陶英轩 黄金山

（一汽奔腾轿车有限公司，长春130012）

主题词：智能网联汽车 CAN 网关 缓存区 以太网

略缩语

CAN Controller Area Network OSI Open Systems Interconnection SOC System-On-a-Chip MCU Micro-Controller Unit RAM Random Access Memory

ID Identity Document DLC Data Length Code

1 前言

伴随着车辆智能网联化发展，CAN 总线和以太网相结合的融合网络将成为车辆主流电气架构[1]，其中网关传递的路由信息也爆发式增长，而出于成本角度考虑，低成本网关将放弃SOC 架构[2]，采用MCU 集成CAN 控制器和外延Ethernet-Switch 芯片电路的技术方案，以实现融合网络通信。由于MCU 内部CAN控制器的硬件接收缓存区和硬件发送缓存区很小，当CAN网络上短时间内出现大量报文时，接收硬缓存区就会存满，如不能及时处理，接收报文将丢失；同样当目标总线负载率过高，硬件发送缓存区就将形成积压报文，使缓存区溢出，这样就会导致漏发报文[3]。为此，本文基于融合网络车载网关，提出设计软件路由缓存区方法，保证路由信息被及时接收与发送[4]，并在奔腾品牌某车型上进行了实际应用。

2 CAN总线通信原理

CAN 总线，是一种基于ISO 国际标准化的串行通信总线,传输速率可达500 kbit/s[5]，在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低功耗、低成本的考虑，应用于汽车内各种电子控制系统中，实现准确的数据采集及执行器功能控制。1986年德国博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。CAN总线通信协议逐渐标准化，逐渐形成并完善了CAN 协议ISO 11898-1:201，使得不同开发商的ECU 可实现无障碍通信。CAN 总线的高性能和高可靠性已被汽车行业所认同，并成为汽车电气系统的主要通信手段，对汽车电气功能的快速发展提供了信息通道保障。……