FlexRay筆記

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于 2018-06-25 18:11:00 發(fā)布

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1.FlexRay具有高速、可靠及安全的特點。FlexRay在物理上通過兩條分開的總線通信，每一條的數(shù)據(jù)速率是10MBit/s。CAN網(wǎng)絡(luò)最高性能極限為1Mbps，而FlexRay總數(shù)據(jù)速率可達到20Mbit/秒。FlexRay支持各種拓撲，如總線、星型和混合拓撲。

2.FlexRay節(jié)點的核心是ECU(Electronic Control Unit)，是接入車載網(wǎng)絡(luò)中的獨立完成相應(yīng)功能的控制單元。主要由電源供給系統(tǒng)(Power Supply)、主處理器(Host)、固化FlexRay通信控制器(Communication Controller)、可選的總線監(jiān)控器(Bus Guardian)和總線驅(qū)動器(Bus Driver)組成。
主處理器提供和產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并通過FlexRay通信控制器傳送出去。其中BD和BG的個數(shù)對應(yīng)于通道數(shù)，與通信控制器和微處理器相連。總線監(jiān)控器必須獨立于其他的通信控制器。總線驅(qū)動器連接著通信控制器和總線，或是連接總線監(jiān)控器和總線。主處理器把 FlexRay 控制器分配的時間槽通知給總線監(jiān)視器，然后總線監(jiān)視器就允許 FlexRay 控制器在這些時間槽中來傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在任何時候被接收。

3.FlexRay的通信是在周期循環(huán)中進行的。一個通信循環(huán)始終包括靜態(tài)段(ST)和網(wǎng)絡(luò)閑置時間(NIT)，還可能包括動態(tài)段(DYN)、符號窗口(SW)。

4.在靜態(tài)段，采用時分多址TDMA技術(shù)實現(xiàn)時間觸發(fā)，將多個時槽固定分配給每個節(jié)點，這些時槽內(nèi)，只允許該節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)；
在動態(tài)段，采用更靈活的時分多址技術(shù)FTDMA，使用小時槽mini-slot作為訪問動態(tài)部分的通信媒介。

5.靜態(tài)段可以保證對總線的訪問是確定性的。但是通過對節(jié)點和信息分配時槽的方法來固定分配總線帶寬，就導(dǎo)致了總線帶寬利用率低，而且靈活性差，不利于以后節(jié)點的擴充。動態(tài)段采用時間觸發(fā)的方式傳輸事件信息，保證了一些具有高優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)能夠在總線忙時也有機會發(fā)送信息，這樣各個節(jié)點可以共享這部分帶寬，而且?guī)捒蓜討B(tài)分配，靈活性好。這就在保證總線訪問的確定性的同時，彌補了靜態(tài)段傳輸?shù)牟蛔恪?/p>

6.相位糾正值的計算只需一個循環(huán)周期的測量值，一旦接收了所有測量值，即可開始實施計算，并且它必須在開始相位糾正前完成。網(wǎng)絡(luò)閑置時間(NIT)的一部分被保留，用于相位糾正。相位糾正要相隔一個循環(huán)實施，避免影響時鐘頻率偏差的確定。

7.整個通信控制器按照功能分為：收發(fā)模塊、媒質(zhì)訪問控制模塊、接收判別模塊、時鐘同步模塊、協(xié)議控制單元模塊、接口模塊。
收發(fā)模塊 ： 是對通信控制器上層模塊待發(fā)送的數(shù)據(jù)進行編碼發(fā)送到總線上，同時對從總線上獲得的比特流進行處理并解碼組成數(shù)據(jù)傳送給上層模塊進行進一步處理。
媒質(zhì)訪問控制模塊 ： 首先是負責通知收發(fā)模塊發(fā)送幀和 symbol，發(fā)送幀的時候按照主機的要求組成幀，其次是控制訪問總線的時序。
接收判別模塊 ： 檢測接收數(shù)據(jù)的完整性以及檢驗數(shù)據(jù)是否在正確的時間被接收到。
時鐘同步模塊 ： 節(jié)點與網(wǎng)內(nèi)其它節(jié)點同步。
協(xié)議控制單元模塊 ： 整個通信控制器的核心部分，其作用是根據(jù)主機的命令以及協(xié)議工作的環(huán)境協(xié)調(diào)其它功能模塊的工作并給主機指示。
接口模塊 ： 主機和 FlexRay 通信控制器交換數(shù)據(jù)和控制的通道。

8.passive topologies:
point-to-point connection :
24m
passive star :
24m
line topology :
24m 22 FlexRay nodes
active topologies :
24m it must be considered that the active star coupler delays signal transmission.
connecting two active star couplers in series : a maximum network length of 3x12m should be assumed in practice.

9.FlexRay node:
The communication controller is referred to as a FlexRay controller.
The bus driver is referred to as a FlexRay transceiver.

10.FlexRay cable:
Because of its differential signal transmission,so twisted line pairs are typically used in practice — for cost reasons usually without shielding.

11.Dynamic messages:
This means that the time point of message transmission is not predictable. Because the dynamic segment has a finite length, there may be FlexRay nodes wishing to send that will not be able to transmit their dynamic messages in the current cycle.

12.FlexRay Cycle:
The communication cycle is composed of at least two time segments, the static segment and the network idle time (NIT) segment.
Optionally, the communication cycle may be extended by adding the dynamic time segment and a symbol window.

13.A maximum of 1023 static slots may be defined. Because at least two FlexRay nodes are needed to generate the global time base, the static segment must consist of at least two static slots which are assigned to the FlexRay nodes.

14.Synchronization Method：
In a FlexRay cluster, at least 2 and a maximum of 15 FlexRay nodes act as the sync nodes (synchronization node), which transmit a sync message (synchronization message) in a defined static slot of each cycle.

15.ABBREVIATIONS：
PDU :
Protocol Data Unit
SDU :
Service Data Unit
ECU :
Electronic Control Unit
GW :
Gateway
Frame-ID :
Use “identifier value” (on CAN et al.) or “Slot-ID” (on FlexRay) instead. Otherwise we would construct the paradox to send many different frames (that we do not want to call messages) with a single frame-ID (that we therefore recommend to call slot-ID in FlexRay).
Slot-ID :
The SLOT-ID contains the FlexRay frame ID and has been restricted for fibex4FlexRay.The valid range is 1-2047.
UML :
Unified Modeling Language
LSB :
Least Significant Bit(Little endian)
MSB :
Most Significant Bit(Big endian)

網(wǎng)絡(luò)閑置時間(NIT)的一部分被保留，用于相位糾正。

17.macrotick是保證全局時鐘同步的最小時間單元。也就是通信集群中所有節(jié)點的macrotick應(yīng)定義相同的時間長度。

18.喚醒模式不得同時在兩個通道上一起進行傳輸。這樣是為了防止一個錯誤節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸同時擾亂兩個通道上的通信。主機必須配置CC應(yīng)喚醒的通道是哪一個。CC必須確保該通道上正在進行的通信不被干擾。需要注意的是CC不能證實所有連接到已配置通道的節(jié)點在喚醒模式傳輸之后是否已被喚醒，因為這些節(jié)點在啟動階段之前不能發(fā)出任何反饋。主機應(yīng)當注意到有可能發(fā)生的喚醒失敗并采取相應(yīng)措施。

19.在最大時間節(jié)拍層(macrotick level)上。某些macrotick的邊界被指定成action point，在靜態(tài)段、動態(tài)段和符號窗口中action point指示立即開始數(shù)據(jù)發(fā)送，有時(僅限在動態(tài)段)action point可用于指示結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送。

20.在一個通信網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點對應(yīng)的個通道上的幀ID分配就是時隙分配，這種分配是唯一的、確定的。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/jiangyibo/p/9225616.html

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總結(jié)

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