汽车计算平台新技术综述

　　另一个值得注意的是CANopen 在汽车中的应用，CANopen 是在ISO11898 标准之上真正面向对象联接的网络计算平台，（而J1939 则是面向具体应用而联接的网络标准）。在CANopen 网络中，可以将最多128 个用CAN-BUS 互联的嵌入式微处理器，看成是一个统一的计算机平台，通过对网络中的任何一个单片机中的电子表格（存储在E2PROM 或Flash之中，称为CANopen 的对象字典）的修改和重定义，即可改变整个系统的功能配置和构造，而无需通过CANopen 节点的制造商，在每个节点的对象字典之中还存储全球唯一的制造商编码和相关的配置参数，我们称之为数字基因（Digital DNA）。通过标准方法可以方便的访问到汽车中各个电子设备的“数字基因图谱”

用于维护和诊断。CANopen 在各种工业、交通、航空、海事领域的应用技术成果，可方便地移植和集成进入未来更复杂的汽车系统之中，特别是在电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车中CANopen 有明显的优势。在通用单片机中加入CANopen 中间件并为应用程序留下API 接口，既可做成一种称之为CANopen Chip的系统级芯片产品。在北京集成电路设计园开发平台的支持下，北京英贝多公司在成功的开发出J1939 系统级芯片的基础上，正在为汽车行业研发具备自主知识产权的CANopen chip。CANopen chip 可以连接各种传感器，实现对汽车主要部件的安全性监测。

　　三、关于汽车计算平台的思考与机会

　　上世纪50 年代航空电子占整个飞机造价的比例约为20%，90 年代则上升为80%，随着CAN、FlexRay 等网络计算平台技术的发展，汽车电子也将遵循航空电子的发展规律，得到更快速的发展。因此说，汽车网络计算平台对现代汽车工业将产生本质性的重大的影响。汽车计算平台是什么？笔者认为“网络就是计算机” [1] 网络标准就是计算平台。从过去二十年信息产业的发展来看，网络标准推动着信息产业的快速发展和全球化，如手机计算平台，由最初的1G、2G（2.5G）到 3G，网络标准决定着产业、产品和行业的兴衰。手机也从过去的移动电话概念发展成为今天的移动计算（嵌入式系统）概念，手机短信息业务的成功应用再一次证明了平台技术的重要性。

　　从国际上看汽车电子的数字化进程，已有二十多年历史，回顾CAN-BUS 的发展历史，直到1995 年SAE J1939、CANopen、网络计算平台标准的出现，才为汽车OEM 关键零部件的互联、协同工作进而提升整车的系统性能、功能和灵活性建立了平台化的工业基础。

　　公元2000 年和2005 年国际上的LIN 联盟和FlexRay 联盟，均是由著名的汽车厂商和信息技术(IT)公司联合发起和推动的标准联盟和技术联盟，这标志着汽车产业和信息产业在共同推动着一个全新的、复合性的产业——汽车（电子）信息产业的出现，与传统的汽车电子产品开发强调单个部件功能和性能不同的是汽车（电子）信息产业更关心的是网络标准和平台技术。因为这些决定了行业的发展和兴衰。

　　当今，技术发展的专业化，分工的精细化和相互融合，以及系统性能的不断提高和电子技术日益复杂化趋势的挑战，同时还要考虑汽车电子产品的规模经济要求，使研发设计环节变得越来越至关重要 。因此，类似于集成电路设计行业独立于制造行业一样，未来汽车电子设计产业作为一个独立的行业将会得到快速发展，在进行产业规划时，这一点应当引起我们的思考。

　　我国在汽车计算平台方面参与国际合作的机会也是存在的，如在CANopen 方面由于标准是分层制定的，CANopen 的基础层已经相当完善，应用层是透明开放的。所谓应用层行业规范（Application Profile）就是由国际上同行专家共同为某个具体行业制定的平台性标准，据国际CiA 组织（CAN in Automation）最近提供的信息，在电动发动机、混合动力传动、房车（reereation vehicle 旅游车）等方面，正在寻求国际上专业厂商及专家共同制定应用层行业规范。在FlexRay 方面我们也有机会参与应用平台标准化工作和FlexRay 控制器IP（半导体知识产权）方面的国际合作项目，用FPGA 实现FlexRay 控制器在国内已有相关的研发活动。基于UWB 开发车辆多媒体网络是中国的机会。

　　在基于OBDIII 的Blue-Bus 汽车计算平台方面，中国的IT 企业与有远见的汽车企业也开始了战略性合作。 （完成于2006-9-15）

　　注：[1] 1990 年美国Sun 公司发表了“网络就是计算机”的著名言论，这是对未来计算机体系结构变化的预见性定义。后由Internet 的发展而证实。

　　作者E-mail：can@bol-system.com HomePage: Http:// www.bol-system.com

　　参考文献

[1] 吕京建“现代汽车的核心技术SAE J1939”《今日电子》2004-1

[2] FlexRay Communications System Bus Guardian Specification ,Version 2.0 30-June-2004

[3] 吕京建“数字汽车时代的思考~谈谈汽车网络计算平台”北京国际微电子研讨会论文集P307 页，2004-9-23

[4] 吕京建“SAE J1939 汽车网络标准在中国的应用”、“CANopen 与汽车网络计算平台”中国汽车工程学会汽车电子技术分会 第六届年会论文集 P71 页和P92 页，2004-11

[5] 梁合庆 、吕京建“中国计算机科学技术发展报告”P161 页 清华大学出版社2005-8 (end)