基于RX62N微控制器的車載以太網(wǎng)通信及安全技術(shù)實(shí)現(xiàn).pdf

1、由于電子技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在汽車中的廣泛應(yīng)用，汽車電子的規(guī)模不斷擴(kuò)大，功能日益增強(qiáng)，進(jìn)而對(duì)車內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)總線的要求不斷提高。以太網(wǎng)技術(shù)以其統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)(TCP/IP)，較高的數(shù)據(jù)傳輸率，獲得汽車電子、通信以及控制界的廣泛重視，因此有必要研究并實(shí)現(xiàn)車載環(huán)境下實(shí)時(shí)性好、性能穩(wěn)定、可靠性高的以太網(wǎng)技術(shù)。車載信息系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)和傳感器單元越來(lái)越頻繁地與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，此外，未來(lái)車載以太網(wǎng)作為汽車的骨干網(wǎng)絡(luò)，必定存

2、在網(wǎng)絡(luò)信息安全的風(fēng)險(xiǎn)。在汽車網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，由于信息安全防范脆弱，但對(duì)于安全性又有非常高的要求，車載信息系統(tǒng)的安全問(wèn)題必須引起足夠的重視。
　　本文針對(duì)未來(lái)車在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，研究車載嵌入式以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作、軟件系統(tǒng)移植與開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)測(cè)試，特別是嵌入式系統(tǒng)的信息安全實(shí)現(xiàn)。
　　以瑞薩電子32位微控制器RX62N為核心，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)。包括以太網(wǎng)通信模塊、通過(guò)SPI總線配置和控制的LCD液晶屏模

3、塊、通過(guò)IIC總線配置和讀取溫度傳感器、CAN通信以及JTAG調(diào)試接口等設(shè)計(jì)與電路實(shí)現(xiàn)。
　　完成μC/OS-Ⅱ和μC/TCP-IP協(xié)議的移植，通過(guò)開(kāi)發(fā)以太網(wǎng)控制器的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)嵌入式以太網(wǎng)通信。μC/OS-Ⅱ的移植工作是實(shí)現(xiàn)與RX62N微控制器相關(guān)的匯編代碼。μC/TCP-IP協(xié)議的移植工作是根據(jù)協(xié)議架構(gòu)，開(kāi)發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)層代碼，實(shí)現(xiàn)基于DMA描述符和中斷信號(hào)量任務(wù)機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接收和發(fā)送。通過(guò)以太網(wǎng)DMA傳輸，可以極大的提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)

4、據(jù)包的傳輸率。完成嵌入式以太網(wǎng)通信的系統(tǒng)測(cè)試。通過(guò)DHCPc協(xié)議和TCP Client-Server套接字應(yīng)用程序從功能上進(jìn)行測(cè)試;通過(guò)代碼量和內(nèi)存空間的使用分析，以及對(duì)字節(jié)長(zhǎng)度不同的數(shù)據(jù)包平均往返時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從性能上進(jìn)行測(cè)試。
　　研究嵌入式以太網(wǎng)信息安全技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了部分IPsec協(xié)議代碼的移植和功能測(cè)試。IPsec協(xié)議是通過(guò)認(rèn)證頭(AH)協(xié)議和安全封裝載荷(ESP)協(xié)議保護(hù)數(shù)據(jù)通信的完整性、機(jī)密性和可靠性。與其他信息安全系