理论教育 FlexRay技术特点—汽车单片机及车载总线技术第3版

FlexRay技术特点—汽车单片机及车载总线技术第3版

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:FlexRay 作为新一代汽车总线技术, 为满足未来通信系统的需要, 具有一系列先进特性,其主要特点如下: 高传输速率。FlexRay 总线具有专用决定性故障容错协议, 支持多级别容错能力。基于上述特点, FlexRay 具有广泛的应用领域。分布式控制系统用户要求确切知道消息到达的时间, 且消息周期偏差非常小, 这使得FlexRay 成为具有严格实时要求的分布式控制系统的首选手段,可用于动力系统、底盘系统的集成控制中。

FlexRay技术特点—汽车单片机及车载总线技术第3版

FlexRay 作为新一代汽车总线技术, 为满足未来通信系统的需要, 具有一系列先进特性,其主要特点如下:

(1) 高传输速率。 FlexRay 总线支持两个通信信道, 可在单通道上支持10 Mb/s 的通信。当两个通道传输相同信息时, 具有冗余容错能力; 当两个通道传输不同信息时, 总通信速率最高可达到20 Mb/s, 远高于CAN 总线。

(2) 时间确定性。 FlexRay 通信是以循环通信周期为基础的, 在一个通信周期中采用两种媒体访问方法, 分别为时分多址(Time Division Multiple Access, TDMA) 和柔性时分多址(Flexible Time Division Multiple Access, FTDMA), 周期性发送的消息在通信周期中拥有固定的时隙, 从而确保了消息发送行为的确定性。

(3) 分布式时钟同步。 FlexRay 的访问方法是基于同步时基的, 同步时基通过协议自动建立和纠偏, 时基的精确度介于0.5 ~10 μs, 一般取值为1 ~2 μs。 根据这个同步时基, 网络中的所有节点都可以达到同步, 并能预知消息到来的时间。

(4) 容错数据传输。 FlexRay 总线具有专用决定性故障容错协议, 支持多级别容错能力。 此外, FlexRay 具有双通道冗余通信能力, 可实现两通道间硬件功能的完全复制, 并进行进度监测, 进一步提高网络容错能力。

(5) 灵活性。 FlexRay 总线支持总线型、星型及混合型等多种拓扑; 采用两种媒体访问方式, 既具有时间触发的确定性, 也具有事件触发的灵活性; 支持两个通信信道, 既能用于冗余容错, 也能用于增加总线带宽(并行通信方式); 且提供大量可配置的参数供用户进行系统调整、扩展, 以满足不同的需求。(www.daowen.com)

基于上述特点, FlexRay 具有广泛的应用领域。

(1) 替代CAN 总线。 在数据速率要求超过CAN 的应用中, 会采用两条或多条CAN 来实现, FlexRay 的数据传输速率远高于CAN, 可以替代这种多总线解决方案

(2) 用作“数据主干网”。 FlexRay 具有很高的数据速率, 且支持多种拓扑结构, 非常适合作为车辆骨干网络, 用于连接多个独立子网络。

(3) 用于分布式控制系统。 分布式控制系统用户要求确切知道消息到达的时间, 且消息周期偏差非常小, 这使得FlexRay 成为具有严格实时要求的分布式控制系统的首选手段,可用于动力系统、底盘系统的集成控制中。

(4) 用于高安全性要求的系统。 FlexRay 具备很强的容错冗余能力, 可以支持面向安全的X-by-wire 系统设计。

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