背景介紹

汽車電子已經(jīng)發(fā)展了將盡30年，車輛上的電控單元的數(shù)量呈指數(shù)集的增長，電控單元數(shù)量的增長帶來車上通訊數(shù)據(jù)量的爆炸性增長，對車輛的通訊帶來了新的需求和挑戰(zhàn)。
之前我們車輛使用CAN，CAN有著自身傳輸?shù)钠款i，高速CAN通過一根總線傳輸，最高可以達(dá)到1M的速率，實際使用中大部分只用到500K，1幀CAN報文攜帶的有效字節(jié)數(shù)量很少，最多是8個字節(jié)，為了解決CAN通訊數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，之后提出了CANFD，CANFD最多可以擴(kuò)充到64個字節(jié)，但真正有效負(fù)載率是非常低的，為了應(yīng)對接下來幾年或者幾十年車內(nèi)數(shù)據(jù)量增長的需求，所以我們需要一種更高速率的總線。
基于這些背景，我們希望有一種傳輸速率更高，攜帶更多的有效字節(jié)的總線，所以后面提出了FlexRay，Flexray在底盤安全領(lǐng)域應(yīng)用較多，因為在這一塊車上傳輸數(shù)據(jù)量很大。

FlexRay特點：

傳輸速率，可以達(dá)到10MBit/s，一路FlexRay下面分了兩路子通道，Channel A和Channel B，10M指的是每個子通道的通訊速率，大部分只用到了Channel A，Channel B空置不用，當(dāng)然Channel B有三種用法，1.空置不用；2.Channel B傳輸和Channel A相同的數(shù)據(jù)，作為數(shù)據(jù)的冗余，相對提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，一旦某一路出現(xiàn)通訊故障，另外一路可以作為備份使用；3.傳輸不同的數(shù)據(jù)，變相地擴(kuò)充了通訊速率，Channel A和Channel B加起來可以達(dá)到20M通訊速率；

物理層，FlexRay物理層和CAN的物理層很像，FlexRay每一路子通道都是用了兩根雙絞線去傳輸，和CAN是一樣的，CAN兩根線稱為CAN高和CAN低，在FlexRay里面這兩根線叫BP和BM，所以在物理層方面以單通道來看，CAN和FlexRay是很類似的；

可擴(kuò)展性，原來CAN的擴(kuò)展性就很好，在CAN的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上去加一些結(jié)點或者減少結(jié)點，不需要對原有網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件做過多的修改，在設(shè)計FlexRay總線的時候，也希望它有這種特性，便于我們做網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。FlexRay在前期定好之后，可以做一些擴(kuò)展，加一些新的結(jié)點，可擴(kuò)展性跟CAN很一樣，比較友好；

傳輸可靠性，FlexRay使用領(lǐng)域主要跟安全相關(guān)，主動安全被動安全。1.數(shù)據(jù)在傳輸過程中有保護(hù)機制，及時監(jiān)測到數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤；2.數(shù)據(jù)傳輸?shù)目深A(yù)測性，每個結(jié)點可以知道在接下來的某一時刻可以接受到什么樣的數(shù)據(jù)，而且一定能接收到這個數(shù)據(jù)。而CAN具有不可預(yù)測性，CAN是典型的event-triggered事件觸發(fā)機制，CAN報文受到某事件觸發(fā)后發(fā)出或者周期性的發(fā)出，FlexRay是time-triggered，按照時間觸發(fā)，報文的發(fā)送嚴(yán)格的按照調(diào)度表（關(guān)于調(diào)度表后面會講到），調(diào)度表里面劃分了時間窗口，特定的時間窗口有特定的報文發(fā)送。

CAN和FlexRay區(qū)別
CAN是事件觸發(fā)類型，只要總線空閑，有需求要發(fā)送數(shù)據(jù)，可以馬上發(fā)出，即時性，但是可能造成總線資源利用的不平均，例如有時候在某一時刻總線上有很多結(jié)點同時想發(fā)出數(shù)據(jù)，這時候CAN有仲裁機制，可以避免這種沖突，按照優(yōu)先級進(jìn)行排序，所以對優(yōu)先級低的報文會有發(fā)送的延遲的情況，沒法具體計算延遲的時間，可能要考慮總線的負(fù)載率；
FlexRay是時間觸發(fā)類型，例如某一結(jié)點現(xiàn)在需要發(fā)送出去，但是要等到輪到這個結(jié)點發(fā)送窗口才能發(fā)送出去，不存在沖突的情況，在調(diào)度表上杜絕了有兩個結(jié)點同時想訪問總線的情況，在FlexRay里面沒有沖突的概念，所有時間所有結(jié)點所有報文都有特定的時間窗口去發(fā)送。
CSMA CAN也叫載波幀聽多路訪問的方式

TDMA FlexRay時分多路的訪問方式，把大周期劃分為小的時間片段，在每個時間片段里面都定義了發(fā)出來的數(shù)據(jù)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的FlexRay学习笔记_1的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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