FlexRay筆記

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于 2018-06-25 18:11:00 發布

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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，每一條的數據速率是10MBit/s。CAN網絡最高性能極限為1Mbps，而FlexRay總數據速率可達到20Mbit/秒。FlexRay支持各種拓撲，如總線、星型和混合拓撲。

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

3.FlexRay的通信是在周期循環中進行的。一個通信循環始終包括靜態段(ST)和網絡閑置時間(NIT)，還可能包括動態段(DYN)、符號窗口(SW)。

4.在靜態段，采用時分多址TDMA技術實現時間觸發，將多個時槽固定分配給每個節點，這些時槽內，只允許該節點傳輸數據；
在動態段，采用更靈活的時分多址技術FTDMA，使用小時槽mini-slot作為訪問動態部分的通信媒介。

5.靜態段可以保證對總線的訪問是確定性的。但是通過對節點和信息分配時槽的方法來固定分配總線帶寬，就導致了總線帶寬利用率低，而且靈活性差，不利于以后節點的擴充。動態段采用時間觸發的方式傳輸事件信息，保證了一些具有高優先權的數據能夠在總線忙時也有機會發送信息，這樣各個節點可以共享這部分帶寬，而且帶寬可動態分配，靈活性好。這就在保證總線訪問的確定性的同時，彌補了靜態段傳輸的不足。

6.相位糾正值的計算只需一個循環周期的測量值，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。網絡閑置時間(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：收發模塊、媒質訪問控制模塊、接收判別模塊、時鐘同步模塊、協議控制單元模塊、接口模塊。
收發模塊 ： 是對通信控制器上層模塊待發送的數據進行編碼發送到總線上，同時對從總線上獲得的比特流進行處理并解碼組成數據傳送給上層模塊進行進一步處理。
媒質訪問控制模塊 ： 首先是負責通知收發模塊發送幀和 symbol，發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 ： 檢測接收數據的完整性以及檢驗數據是否在正確的時間被接收到。
時鐘同步模塊 ： 節點與網內其它節點同步。
協議控制單元模塊 ： 整個通信控制器的核心部分，其作用是根據主機的命令以及協議工作的環境協調其它功能模塊的工作并給主機指示。
接口模塊 ： 主機和 FlexRay 通信控制器交換數據和控制的通道。

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)

網絡閑置時間(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點的macrotick應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點的數據傳輸同時擾亂兩個通道上的通信。主機必須配置CC應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點在喚醒模式傳輸之后是否已被喚醒，因為這些節點在啟動階段之前不能發出任何反饋。主機應當注意到有可能發生的喚醒失敗并采取相應措施。

19.在最大時間節拍層(macrotick level)上。某些macrotick的邊界被指定成action point，在靜態段、動態段和符號窗口中action point指示立即開始數據發送，有時(僅限在動態段)action point可用于指示結束數據發送。

20.在一個通信網絡中，節點對應的個通道上的幀ID分配就是時隙分配，這種分配是唯一的、確定的。

轉載于:https://www.cnblogs.com/jiangyibo/p/9225616.html

相關資源：FlexRayCommunicationsSystemProtocolSpecificationVersion3.0.1…

總結

以上是生活随笔為你收集整理的FlexRay 简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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