基于虚拟化嵌入式环境实现CAN到以太网通信通道的映射分析

基于虚拟化嵌入式环境实现CAN到以太网通信通道的映射分析

智能辅助驾驶系统和新型信息娱乐会快速增加ECU的计算量，而这需要增加汽车中的电子控制单元数量才能满足要求。生产设备制造商一般通过在强大的多核硬件平台上整合软件来解决该问题，但软件大多用于模仿车辆在静止状态下的运动，且只能在有限的平台上运行。具有CAN的设备USB接口与现场总线连接，传输CAN帧，其中每个连接的ECU能够接收由总线发送的所有信息。但以太网主要用于点对点通信，即信息仅从发送器传送到接收器。为了进一步改进以太网的传输，将几个CAN帧合并为一个单一的以太网数据封装格式。探讨了CAN总线与以太网互联的方法，对系统进行软件设计，由Lawicel AB提供的CANUSB设备连接到现场总线传输CAN帧，实现虚拟化嵌入式环境中CAN到以太网通信通道的映射。建立2种独立的硬件平台：①以ARM Cortex A7为双核处理器，其频率为1GHz，DDR3内存为2GB；②以Arch Linux with Kernel 3.18.5作为操作系统，利用频率为2.60GHz，DDR3内存为8GB的4 核Intel Core i7-3720作为自动驱动系统的高端平台（采用默认的内核版本为3.16.0-rc2的Ubuntu进行安装）。完成软件系统在硬件平台上的安装、下载和移植等工作，比较这2种独立硬件平台的性能。试验结果表明：①在任何试验中，Intel Core i7-3720自动驱动平台的数据传输都比Allwinner A20控制器快得多，这主要是因该平台更强大，但其价格却很贵；②两个硬件平台都能满足软件系统虚拟化扩展的需求，为开发具有嵌入式软件系统的控制器提供了便利。

所提出的互联网系统不仅能广泛应用于车辆控制领域，而且可以应用于智能仪表、环境工程中。

Dominik Reinhardt et al. IEEE International Symposium on Industrial Embedded Systems.IEEE,2015.编译：赵唤