理论教育 静态段示例及FlexRay集群拓扑

静态段示例及FlexRay集群拓扑

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.3a说明了FlexRay集群拓扑,图5.3b给出了一个在一个通信周期中静态段上的通信案例。图5.3 静态段通信案例a)集群样本 b)几个静态时槽中的帧传输描述重要的FlexRay协议性能的低层面参数也必须在系统设计阶段指定。当OEM和其供应商的子系统被整合到总系统时,子系统的行为没有被影响,这是因为在静态段固定的时间相关行为防止了系统通信属性的改变。供应商1、供应商2和OEM的子系统整合并不改变通信时序即静态时槽的位置。

静态段示例及FlexRay集群拓扑

在一个通信周期的静态段,所有的时槽都有相同的固定持续时间。FlexRay最多支持两个FlexRay通道,并且每个时槽专属于每个通道的一个通信控制器来传输1帧。如果在集群拓扑结构中提供两个通道,那么一个控制器可以使用一个时槽来进行1帧的冗余传输或进行两个不同帧的传输。第三种可能性是两个不同的通信控制器使用时槽来传输帧,每个通道上一个。图5.3a说明了FlexRay集群拓扑,图5.3b给出了一个在一个通信周期中静态段上的通信案例。节点A和节点C使用两个通道上的时槽1和时槽3来进行帧的冗余传输,而节点B只连接到通道b,并在时槽2和时槽4中传输它的帧。节点D也使用时槽4来传输帧,但却是在通道a上。节点C和节点E共享时槽7来传输它们的帧。在时槽5中,节点A传送两个不同的帧;时槽6、时槽8、时槽9和时槽10并不使用。

并不是每个时槽都必须分配到1帧;在一定条件下,为节点保留一个确定的带宽是有意义的,因为这个带宽将在稍后的时间点上被集成到集群中。如果一个静态时槽在一个通信周期中没有分配到1帧,它将保持空态,而它的带宽被浪费。相比之下,一个已分配到时槽中的帧,总是会由相应的通信控制器来发送。

用于通信控制器的时槽固定保留带来了强有力地保证信息延迟的益处。这样可以精确地知道何时一个特定的帧将在一个通道上传输,并因为通信无冲突,所以可以计算出最差情况下的传输时间。

在设计阶段,FlexRay需要通信调度表的一个规范。这个调度表需要保留通信控制器必需的信息,例如,在哪个时槽它们将发送或接收帧。就静态段中帧的传输来说,用于静态段帧传输的通信控制器配置的重要参数包括了时槽的标识符(时槽ID)、通道和循环过滤信息。

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图5.3 静态段通信案例(DECOMSYS-伊莱比特成员,版权所有,已获许可)

a)集群样本 b)几个静态时槽中的帧传输

描述重要的FlexRay协议性能的低层面参数也必须在系统设计阶段指定。这些参数例如静态槽的数量和持续时长、通信周期的长度和动作点偏移——也就是关于时槽开始帧传输的延迟。参数是网络配置的一部分,且在所有参与特定FlexRay集群通信的通信控制器中,它们必须相同。对于每个通信控制器,超过50个参数必须在系统设计阶段通过用户来设置。为了简化这种复杂的任务,强烈推荐使用工具支持。

除了完整的确定性通信时序,静态段的一个重要特征是它的可组合性。该属性在汽车制造商[原始设备制造商(OEM)]的系列产品中起着重要作用。当OEM和其供应商的子系统被整合到总系统时,子系统的行为没有被影响,这是因为在静态段固定的时间相关行为防止了系统通信属性的改变。图5.4举例说明了FlexRay的组合性。供应商1、供应商2和OEM的子系统整合并不改变通信时序即静态时槽的位置。

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