海云捷迅开拓汽车赛道，携手赛力斯擘画智慧出行新篇

项目背景

在汽车技术不断发展的背景下，汽车数据记录系统对于车辆的研发、测试、维护以及性能优化至关重要。赛力斯汽车为提升其车辆网络开发与分析能力，需要构建一个更为精准的数据记录系统，满足汽车在复杂运行环境下的数据存储、处理、分析需求，更好的呈现系统管理与控制，人机交互界面效果。

 

项目目标

数据采集

• 能够采集车载网络中的 CAN 数据、LIN 数据以及以太网数据。
• 对采集的数据添加自定义数据头和精准的时间戳，确保数据的可追溯性和准确性。

数据存储

• 将采集到的数据存储在记录仪的电子存储设备。
• 数据存储应具备可靠性和稳定性，防止数据丢失或损坏。

数据传输与转发

• 支持通过以太网、WIFI、4G/5G 等链路将数据转发给上位机进行分析和回放。
• 实现数据的高效传输，满足实时性要求，确保上位机能够及时获取数据进行处理。

UDS 诊断

• 具备统一诊断服务（UDS）功能，能够对车辆进行故障诊断和监测，为车辆维护提供支持。

时间精度：

• 设备级联时，时间戳偏差不大于 10 微秒，确保数据时间记录的准确性。

数据收发速

• CAN 最大收发速率支持 5MbPS 波特率。
• LIN 最大收发速率支持 20KbPS 波特率。
• 以太网收发速率支持 100M/1000MbPS，以太网 DMA 转发速率至少满足 2000MbPS。

 

解决方案

数据记录仪解决方案采用 PS（Processor System）和 PL（Programmable Logic）相结合的架构，实现数据的采集、处理和传输。其中，PS 作为整个系统的核心控制枢纽，肩负映射的精准驱动，确保系统各组件能准确无误地进行数据交互；内存地址的合理分配，保障数据存储的有序性与高效性等重要任务；寄存器的科学分配与管理，为系统的稳定运行提供基础支撑；与上位机保持稳定且高效的通信，实现数据的及时上传与指令的准确接收；巧妙地协调 PS 与 PL 之间的通信协作，使二者能紧密配合、协同工作；系统包含 ETH Switch、CAN Switch、LIN Switch 等模块，分别负责以太网、CAN 总线和 LIN 总线数据的处理。

关键技术呈现

时间同步技术

• 采用 IEEE1588 定义的 PTP 时间同步协议，利用 Xilinx 提供的 Tri-Mode Ethernet MAC IP 中的 PTP 功能，实现设备之间的高精度时间同步，精度可达亚微秒级。
• 详细设计了 PTP 时间同步的流程，包括主从时钟的同步步骤、时间戳的采样和计算方法，确保系统中各设备的时间一致性。

数据采集与存储

• 针对不同类型的数据总线（CAN、LIN、以太网），设计了相应的采集模块，按照规定的格式对数据进行采集和处理。
• 数据存储采用 DMA 传输方式，将采集到的数据存储到 PS 端 DDR，并设计了合理的数据存储结构，包括时间戳、数据方向、数据类型、通道号、原始数据长度、校验错误指示等信息的存储。

数据转发与过滤

• 通过配置寄存器实现数据的转发和过滤功能，根据上位机下发的转发表和过滤条件，对数据进行有针对性的处理。

设计了高效的数据转发机制，支持 PS 数据转发、直接数据转发和数据采集等多种工作模式，确保数据在系统中的流畅传输。

 

项目成果

技术提升：为赛力斯汽车提供了先进的数据记录技术，有助于提升车辆的研发水平和性能优化能力。

故障诊断与维护：通过 UDS 诊断功能，能够及时准确地发现车辆故障，降低维修成本，提高车辆的可靠性和安全性。

提高服务质量：为用户提供了更优质的产品和服务。