汽车嵌入式系统原理、设计与实现PDF电子书下载

第1章 汽车嵌入式系统概述 1

1.1 汽车电子及汽车嵌入式系统概述 1

1.2 汽车嵌入式系统的硬件组成 3

1.3 车载嵌入式系统的软件组成 4

1.4 基于网络技术的分布式嵌入式系统 5

1.5 嵌入式系统开发基本方法与流程 6

1.6 汽车嵌入式系统的开发工具 7

1.7 本章小结 8

参考文献 8

第2章 汽车嵌入式系统的硬件 9

2.1 嵌入式处理器 9

2.1.1 嵌入式处理器介绍 9

2.1.2 嵌入式处理器的总线结构 12

2.1.3 嵌入式处理器的结构 13

2.1.4 嵌入式处理器的选择 13

2.2 嵌入式系统的电源 14

2.2.1 电源变换技术概述 14

2.2.2 线性电源变换 15

2.2.3 开关电源变换 17

2.2.4 汽车电源系统的特点 20

2.3 数／模与模／数转换 22

2.3.1 概述 22

2.3.2 模／数（A/D）转换器 22

2.3.3 数／模（D/A）转换器 29

2.3.4 信号调理 32

2.4 嵌入式系统的其他硬件 33

2.4.1 PWM模块 33

2.4.2 运算放大器 35

2.4.3 通信模块 37

2.5 嵌入式系统的电磁兼容设计 42

2.5.1 嵌入式系统抗干扰及电磁兼容性的定义 42

2.5.2 电磁干扰原理以及接地技术 43

2.5.3 汽车嵌入式系统硬件PCB的电磁兼容性设计 47

2.5.4 汽车电磁兼容测试原理及标准 52

2.6 嵌入式系统常用硬件开发工具简介 53

2.7 本章小结 56

参考文献 56

第3章 汽车嵌入式系统的通信网络 57

3.1 汽车电子通信问题的提出 57

3.2 车载网络技术的发展过程 59

3.3 基于网络的分布式控制系统 60

3.4 车载网络的基本概念 62

3.5 车载网络的传输介质概述 67

3.5.1 有线传输介质 67

3.5.2 无线传输介质 71

3.5.3 传输介质的EMC特性 71

3.5.4 各传输介质性能比较分析 72

3.5.5 传输线的阻抗匹配 73

3.6 汽车网络主流协议及其分类 74

3.7 车用主流协议及对比分析 79

3.7.1 A类网络协议性能及特点 80

3.7.2 B类网络协议性能及特点 86

3.7.3 C类网络协议性能及特点 97

3.7.4 D类网络协议性能及特点 106

3.8 典型的应用层协议 109

3.8.1 SAE J1939简介 109

3.8.2 SAE J1939协议 110

3.8.3 SAE J1939应用举例 114

3.9 本章小结 117

参考文献 117

第4章 汽车嵌入式系统的软件基础 118

4.1 基本概念 118

4.1.1 嵌入式系统的软件 118

4.1.2 嵌入式系统的存储器结构 119

4.1.3 嵌入式系统软件的功能及其特点 119

4.2 传统嵌入式系统软件的开发方法及其特点 122

4.2.1 嵌入式系统软件设计的原则 122

4.2.2 嵌入式系统软件的开发过程 124

4.2.3 嵌入式系统软件设计要点 127

4.3 嵌入式操作系统 130

4.3.1 嵌入式操作系统的基本概念 130

4.3.2 嵌入式操作系统发展历程 131

4.3.3 嵌入式操作系统的内核分类及基本结构 131

4.3.4 嵌入式操作系统内核的基本功能模块 132

4.3.5 嵌入式操作系统环境下的任务 136

4.3.6 嵌入式操作系统的任务调度方式 137

4.3.7 嵌入式操作系统下的任务间通信 138

4.3.8 嵌入式操作系统实时性要求 139

4.4 嵌入式实时操作系统 140

4.4.1 实时系统 140

4.4.2 嵌入式实时操作系统的内核 142

4.4.3 几种典型嵌入式实时操作系统 145

4.5 汽车电子的开放系统及接口标准——OSEK简介 146

4.5.1 OSEK的任务管理 148

4.5.2 OSEK的一致类 149

4.5.3 中断处理 151

4.5.4 事件机制 152

4.5.5 资源管理 153

4.5.6 警报器管理 154

4.5.7 OSEK COM和OSEK NM 154

4.5.8 OSEK OIL 156

4.5.9 OSEK ORTI 158

4.5.10 基于OSEK实时操作系统的软件实现 158

4.6 本章小结 160

参考文献 161

第5章 汽车嵌入式系统开发的方法、体系和流程 162

5.1 汽车嵌入式系统的开发趋势 162

5.2 基于模型的开发方法 164

5.2.1 基于模型的开发方法体系的定义 165

5.2.2 MBD方法的优势 166

5.2.3 MBD的技术体系 168

5.2.4 MBD在汽车嵌入式系统开发中的应用现状 176

5.2.5 MBD小结 179

5.3 AUTOSAR体系简介 180

5.3.1 传统软件结构的缺点 180

5.3.2 AUTOSAR的产生及发展 180

5.3.3 AUTOSAR的功能及作用领域 181

5.3.4 AUTOSAR的核心思想 183

5.3.5 AUTOSAR相关技术 183

5.3.6 AUTOSAR的优缺点 191

5.3.7 AUTOSAR的前景 195

5.4 汽车嵌入式系统的开发流程 196

5.4.1 传统开发流程 197

5.4.2 V模式开发流程 198

5.5 汽车嵌入式系统开发的方法论 201

5.6 本章小结 203

参考文献 203

第6章 基于V模式的现代汽车嵌入式系统开发流程 205

6.1 V模式的一般流程 205

6.2 模型搭建与算法仿真 209

6.2.1 功能设计（建模） 209

6.2.2 快速控制原型（算法仿真） 212

6.2.3 旁路技术 213

6.3 自动代码生成 214

6.4 硬件在环测试 217

6.4.1 单个ECU的功能测试 217

6.4.2 测试ECU网络、节点分布式功能 219

6.4.3 HIL测试技术的展望 221

6.5 在线标定 221

6.5.1 在线标定技术概述 221

6.5.2 典型的在线标定协议——CCP及其标定过程 221

6.5.3 标定工具简介 226

6.6 本章小结 228

参考文献 229

后记与致谢 230