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网关处理器的软件架构

诊断系统可通过网关处理器接入车内网络，其软件架构如图3中所示。分层协定和HTML等编程语言可为网页浏览器、网页服务器和其他应用提供标准的界面。

在这个设计中，诊断系统会通过一个网页浏览器观察网关处理器上运行的服务器展现出来的信息。通过在网关中安置一个服务器，汽车制造商便可提供一个无需任何汽车专用软件支援的诊断界面。此外，该网关还可以用来建立车内网络的防火墙，防止有黑客通过使用这些诊断设施来干扰汽车的运作或影响保安。每一个CAN节点中的高级驱动器会推行一个应用指定的协议，用来对来自服务器的要求做出反应。该驱动器负责分析和解码协议数据单元(PDU)，并产生所需的局部任务来迎合PDU所要求的动作。一旦局部任务完成后，由该任务所生成的结果便会被格式化，并经CAN总线传送回服务器。

动态节点配置(DNS)服务器维持着一连串的有效节点。当一个节点被加到CAN网络时(这可以是“热”或 “冷”)，它便会立刻把配置的要求发布到在网关上运行的DNC服务器，而大部分电脑所采用的动态主控配置协议(DHCP)会通过模型化而自动获得网络配置，之后一个类似(简化了的)的协议便会被推行以容许CAN节点获取某些所需的网络配置数据。采用这种机制，节点便可以以某一个方式，如电脑中的即插即用(plug-and-play)形式，随时添加或从CAN上删除。CAN节点利用DNS要求来公布其随机生成的节点身份(ID) - 用作名称或CAN网络上“地址”的化名，这样就不会与基于信息的过滤以及其他在CAN网络上使用的ID混淆)。

当网关的DNS服务器接收到一个DNS要求时，它首先会检查该节点所要求的ID是否有效，以及它有没有与现时网络上的ID有冲突，之后服务器会检查是否有足够的存储空间去把该节点的配置表加到其有效节点的清单上。最后，假如一切妥当的话， DNC服务器便会确认该要求并为该节点指派一个特定的号码作为其生效时的名称。该节点的身份ID亦会被加入到服务器的有效节点清单上。所有其后指向该节点的通信便将使用这个经协议的ID。假如所要求的ID失效时，网关便会拒绝该要求，并促使该节点要求另一个ID，直至该ID被接受为止。

网关处理器可视作一个CAN网络的主控，因为CAN节点本身不会运行协定堆迭。当一个网页浏览器需要存取一个CAN节点时，它便会与网站服务器沟通，而网站服务器会翻译浏览器所要求的动作并在CAN网络上产生通信以实现所需的动作。另外，网关还可作为其他的主控，包括外部模拟和数字输入/输出，以及连接到低成本的片到片网络的外置外围设备。

网关处理器的应用实例

这个系统所需要的资源很简单，所以把它们结合在一起可降低硬件成本，同时可增强应用的效能。

蓝牙网关处理器的半导体解决方案

一个网关处理器的例子是由美国国家半导体提供的CP3SP33，它是CP3000连通处理器系列之一，它的功能特色包括：

·96-MHz、具有32位延伸的16位精算指令集( RISC)中央处理器

·96-MHz、16位双MAC、 设有独立总线和存储器的定点数字信号处理器

·4K字节的中央处理器指令缓存器

·4K 字节的中央处理器/数字信号处理器共用随机存取存储器

·32K 字节的中央处理器随机存取存储器

·24K 字节的数字信号处理器指令随机存取存储器

·24K 字节的数字信号处理器数据随机存取存储器

·蓝牙基带控制器

·设有物件存储的双 CAN 2.0B 主动控制器 (较早前称 fullCAN)

·USB 2.0 On-The-Go 主机/节点控制器

·存取总线、SPI和Microwire/Plus 低开销片到片总线

·Quad UART

·设有双重ADC输入和立体声DAC输出的片上智能信息服务编解码器

·供外置编解码器用的I 2 S 和先进声频界面 (与SSI界面兼容)

·10通道、10位模数转换器

·64个通用I/O端子接脚 (视封装而定)

·通用计时器

·监视计时器

·低功率模式

CPU和数字信号处理器均拥有独立的存储器和外围设备，所以数字信号处理器可以独立地运作以执行高带宽的运算。CPU和数字信号处理器可以进行沟通，方法是通过一个片上的共用4K随机存取存储器或一条连到外部存储器的共用总线。共用的外围总线可容许某些片上的外围同时被CPU或数字信号处理器应用。图5显示一个芯片级的架构图。当中CPU有一条通往数字信号处理器DMA控制器的专属通道(没有显示在图中)，以便将数据下载到数字信号处理器的指令和数据存储器。对于那些不需要数字信号处理器的应用而言，CP3BT30可提供相同的中央处理器、存储器和没有数字信号处理器的外围设施。

这些处理器的蓝牙功能已经朝着目标用户的要求而发展，当中包括：

·QS9000 认证

·所有元件均可在?40°至 +85℃下操作

·所有专用元件均可在?40°至 +125℃下操作

·符合汽车标准的测试方法以做故障分析和确保最高质量

·典型情况>97%故障等级

·达到低PPM(现场)

·通过专用I/O单元的低EMI零件

现在美国国家半导体已有完整的蓝牙和TCP/IP通信协定提供，同时附送一系列经测试的软件开发工具、外围驱动器和一个实时操作系统。

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关键词： 智能信息服务系统 人车界面 用户界面