基于虛擬化嵌入式環境實現CAN到以太網通信通道的映射分析

基于虛擬化嵌入式環境實現CAN到以太網通信通道的映射分析

智能輔助駕駛系統和新型信息娛樂會快速增加ECU的計算量，而這需要增加汽車中的電子控制單元數量才能滿足要求。生產設備制造商一般通過在強大的多核硬件平臺上整合軟件來解決該問題，但軟件大多用于模仿車輛在靜止狀態下的運動，且只能在有限的平臺上運行。具有CAN的設備USB接口與現場總線連接，傳輸CAN幀，其中每個連接的ECU能夠接收由總線發送的所有信息。但以太網主要用于點對點通信，即信息僅從發送器傳送到接收器。為了進一步改進以太網的傳輸，將幾個CAN幀合并為一個單一的以太網數據封裝格式。探討了CAN總線與以太網互聯的方法，對系統進行軟件設計，由Lawicel AB提供的CANUSB設備連接到現場總線傳輸CAN幀，實現虛擬化嵌入式環境中CAN到以太網通信通道的映射。建立2種獨立的硬件平臺：①以ARM Cortex A7為雙核處理器，其頻率為1GHz，DDR3內存為2GB；②以Arch Linux with Kernel 3.18.5作為操作系統，利用頻率為2.60GHz，DDR3內存為8GB的4 核Intel Core i7-3720作為自動驅動系統的高端平臺（采用默認的內核版本為3.16.0-rc2的Ubuntu進行安裝）。完成軟件系統在硬件平臺上的安裝、下載和移植等工作，比較這2種獨立硬件平臺的性能。試驗結果表明：①在任何試驗中，Intel Core i7-3720自動驅動平臺的數據傳輸都比Allwinner A20控制器快得多，這主要是因該平臺更強大，但其價格卻很貴；②兩個硬件平臺都能滿足軟件系統虛擬化擴展的需求，為開發具有嵌入式軟件系統的控制器提供了便利。

所提出的互聯網系統不僅能廣泛應用于車輛控制領域，而且可以應用于智能儀表、環境工程中。

Dominik Reinhardt et al. IEEE International Symposium on Industrial Embedded Systems.IEEE,2015.編譯：趙喚