汽车以太网数据硬件在环仿真系统的制作方法

本发明属于汽车以太网领域，特别是关于一种汽车以太网数据硬件在环仿真系统。

背景技术：

1、随着汽车通信的电子电气架构升级、控制器增多，汽车网络的数据量不停地膨胀，控制器之间通信的带宽和数据量也大幅提升，同时，汽车也从过去的离散架构变成了域控架构，域和域之间需要支持ota(over the air technology，空中下载，即远程升级)，因此，主流的汽车通信类型从低带宽的lin(local interconnect network，局域网)和can(controller area network，控制器局域网)、高带宽的can fd(can with flexible data-rate)、flexray、eth(ethernet，以太网)逐步升级到了百兆以太网甚至千兆以太网。

2、目前，市场上大多数的汽车以太网数据仿真的系统大致可分为两类：纯硬件实现、纯软件实现。纯硬件方式完全由硬件进行信号仿真并控制信号发送间隔，因此仿真成本较高、不方便定制化、便携性差。纯软件方式受pc(personal computer，个人计算机)本身性能的限制，存在时间精度不高、仿真测试覆盖面不全等缺陷。

3、此外，市场上虽然也有软件、硬件组合的汽车以太网数据仿真系统，但大部分的数据计算均由软件本身完成，硬件只是作为接口卡实现以太网数据的收发，而不具备数据缓存、数据预处理的能力，故也可视为纯软件的仿真系统，完成硬件在环仿真时存在成本高或者性能不佳的缺陷。

技术实现思路

1、为解决前述技术问题，本发明提供一种汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其包括：作为仿真硬件的汽车总线硬件板卡、作为仿真软件的汽车总线工具软件；

2、其中，

3、汽车总线硬件板卡包括：依次相连的usb3.0虚拟网卡、嵌入式单片机、数据收发芯片，数据收发芯片还与汽车控制器相连，汽车控制器与汽车网关相连；

4、汽车总线工具软件在电脑中运行，用于生成仿真数据，并通过电脑的usb3.0接口将仿真数据经usb3.0虚拟网卡发送至嵌入式单片机；

5、嵌入式单片机用于对仿真数据进行缓存，还用于将缓存的仿真数据经数据收发芯片实时发送到汽车控制器。

6、进一步地，嵌入式单片机包括车载网关芯片，车载网关芯片用于驱动各种车载总线。

7、进一步地，车载总线为以太网总线。

8、进一步地，生成仿真数据包括：提前计算仿真数据，生成发送调度表。

9、进一步地，发送调度表包括：按相对时间戳依次排列的多个数据帧。

10、进一步地，多个数据帧包括相对时间戳为0、即需要同时发送的两个数据帧。

11、进一步地，将相对时间戳为0、即需要同时发送的两个数据帧后的所有后续数据帧的相对时间戳统一减去一个仿真数据发送周期的持续时间。

12、进一步地，将缓存的仿真数据经数据收发芯片实时发送到汽车控制器时，嵌入式单片机根据设置的时间间隔确认多个数据帧的相对时间戳，将多个数据帧发送给数据收发芯片，数据收发芯片根据多个数据帧的相对时间戳在指定时间点将多个数据帧发送给汽车控制器。

13、进一步地，仿真数据具有至少一路。

14、进一步地，至少一路的路数为1-8。

15、与现有技术相比，本发明提供的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，能在满足高时间精度(毫秒级别)的前提下，提升汽车总线信号仿真的便携性、使用便捷性，大幅降低仿真测试成本，方便定制化仿真测试场景，仿真覆盖面更广。

技术特征：

1.汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，包括：作为仿真硬件的汽车总线硬件板卡、作为仿真软件的汽车总线工具软件；

2.根据权利要求1所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述嵌入式单片机包括车载网关芯片，所述车载网关芯片用于驱动各种车载总线。

3.根据权利要求2所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述车载总线为以太网总线。

4.根据权利要求3所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述生成仿真数据包括：提前计算仿真数据，生成发送调度表。

5.根据权利要求4所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述发送调度表包括：按相对时间戳依次排列的多个数据帧。

6.根据权利要求5所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述多个数据帧包括所述相对时间戳为0、即需要同时发送的两个数据帧。

7.根据权利要求6所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，将所述相对时间戳为0、即需要同时发送的两个数据帧后的所有后续数据帧的所述相对时间戳统一减去一个所述仿真数据发送周期的持续时间。

8.根据权利要求7所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述将缓存的仿真数据经数据收发芯片实时发送到汽车控制器时，所述嵌入式单片机根据设置的时间间隔确认所述多个数据帧的所述相对时间戳，将所述多个数据帧发送给所述数据收发芯片，所述数据收发芯片根据所述多个数据帧的所述相对时间戳在指定时间点将所述多个数据帧发送给所述汽车控制器。

9.根据权利要求1—8中任一项所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述仿真数据具有至少一路。

10.根据权利要求9所述的汽车以太网数据硬件在环仿真系统，其特征在于，所述至少一路的路数为1-8。

技术总结本发明公开了一种汽车以太网数据硬件在环仿真系统，包括：作为仿真硬件的汽车总线硬件板卡、作为仿真软件的汽车总线工具软件，汽车总线硬件板卡包括依次相连的USB3.0虚拟网卡、嵌入式单片机、数据收发芯片，数据收发芯片还与汽车控制器相连，汽车控制器与汽车网关相连，汽车总线工具软件在电脑中运行，用于生成仿真数据，并通过电脑的USB3.0接口将仿真数据经USB3.0虚拟网卡发送至嵌入式单片机，嵌入式单片机用于对仿真数据进行缓存，还用于将缓存的仿真数据经数据收发芯片实时发送到汽车控制器。所述汽车以太网数据硬件在环仿真系统能在满足高时间精度的前提下，提升汽车总线信号仿真的便携性，方便定制化仿真测试场景。技术研发人员：黄伟,吴行健,梅达华,魏紫钰受保护的技术使用者：知迪科技（安徽）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23