FlexRay总线知识要点基本概念:1、FlexRay时隙FlexRay对通信过程划分的时间段,在这些时间段上,控制器按一定要求或条件访问通信媒体。2、TDMA时分多址TimeDivisionMultipleAccess时分多址。把时间分割成周期性的帧(Frame),每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各时隙中接收到各终端的信号而不混扰。同时,基站发向各终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输,各终端只要在指定的时隙内接F收。3、FlexRay的FTDMAFTDMA是FlexRay的动态部分采用的媒介访问方式,动态部分将通信时间划分为多个等时长的微时隙,不同帧ID的动态帧在相应ID的动态时隙内发送。一个动态时隙可以占用一个或多个微时隙,动态帧的发送时间并不确定,根据动态部分的负载情况可能延后发送,甚至延后到下一周期。基于FTDMA的动态帧的使用有效地提高了总线的实际带宽,适用于发送对实时性要求不高的事件型报文,例如诊断报文、标定报文。4、通信周期FlexRay一个信息传送的周期称为通信周期。一个通信周期有静态和动态两个部分构成。5、通信周期静态部分在这一部分中,信息按照固定的、事先定义的TDMA方式传送6、通信周期动态部分在这一部分,信息按最小时隙算法发送,按信息标识符的优先级确定发送的顺序。7、总线监控器BG用于避免通道定时和同步错误的一个独立部分,它与一个通信控制器和一个微控制器相连,必须独立于其他的通信控制器。8、相位偏差时间偏差可以分为相位(offset)和频率(rate)偏差。相位偏差是两个时钟在某一特定时间的绝对差别。9、频率偏差频率偏差是相位偏差随着时间推移的变化,它反映了相位偏差在特定时间的变化。知识点:1、FlexRay数据帧结构数据帧组成:起始段(Headersegment)净荷段(Payloadsegment)静态帧动态帧结束段(TrailerSegment)2、FlexRay技术特点高通信速率单通道最高10Mbps双通道非冗余可达20Mbps确定性基于TDMA媒体访问方式的时间触发通信机制。容错性物理层双通道冗余独立的总线监听者多个同步节点基于容错算法的时钟同步机制灵活性以时间触发为主,兼顾“事件触发”支持多种网络拓扑结构物理层介质——双绞线或光线3、FlexRay的应用领域分布式控制系统:以微处理器为基础的,实行集中管理、分散控制的计算机控制系统集成化控制:动力系统、底盘系统高安全性要求的系统线控系统ABS/TCS等安全控制系统安全气囊等高传输速率要求的系统车辆主干网军工:高速实时控制工业控制领域4、FlexRay的时间等级周期cycle、段segment、时隙(槽)slot、宏节拍macrotick、微节拍microtick。5、FlexRay媒体访问机制FlexRay的媒质访问机制基于循环往复的通信周期或通信循环。每个通信周期包括了静态部分、动态部分、符号窗口以及网络空闲时间等四个部分。在周期的静态部分和动态部分内部,FlexRay提供了两种不同的媒质访问机制:静态的时分多路访问(TimeDivisionMultipleAccess,TDMA)机制和动态的柔性时分多路访问(FlexibleTimeDivisionMultipleAccess,FT-DMA)机制。FlexRay允许用户根据实际情况对静态部分和动态部分的长度进行灵活配置。6、FlexRay网络拓扑结构共有3种网络拓扑结构,即:总线型、星型和混合型。而每一种类型都有单通道和双通道之分。在星型结构中,又分无源星型和有源星型两种,以及联级方式。7、静态帧编码过程(1)将数据帧分解成独立的字节(2)在位流开始发送传输起始序列TSS(3-15低位)(3)发送帧起始序列FSS(1个高位)(4)发送字节起始序列BSS(1个高位+1个低位)(5)发送1个独立的数据字节(6)重复(4)、(5)步骤,直至发送完所有的数据字节(7)发送帧结束序列FES(1个低位+1个高位)8、动态帧编码过程(1)将数据帧分解成独立的字节(2)在位流开始发送传输起始序列TSS(3-15低位)(3)发送帧起始序列FSS(1个高位)(4)发送字节起始序列BSS(1个高位+1个低位)(5)发送1个独立的数据字节(6)重复(4)、(5)步骤,直至发送完所有的数据字节(7)发送帧结束序列FES(1个低位+1个高位)(8)在FES后面附加动态尾部序列DTS9、FlexRay的协议操作控制FlexRay协议操作控制(P0C)将通信状态分为8种,分别是:默认配置、配置、就绪状态、唤醒状态、启动状态、正常主动、正常被动、暂停状态。其状态转换图如下:默认配置配置就绪唤醒启动正常主动正常被动暂停10、FlexRay时钟同步机制时间偏差分为相位(Offset)偏差和频率偏差,通过单次增加或减少每个周期中网络空闲时间(NIT,networkidletime)内的微节拍数量来消除相位偏差,通过长期调整NIT微节拍数量来消除频率偏差。11、FlexRay唤醒过程节点A接收到本地唤醒事件(电源开、按键触发等),主机初始化通信控制器,通信控制器处于唤醒侦听状态,如果在总线上没有消息传递,则主机通过通信控制器往总线传输唤醒信号(唤醒模式),节点B侦听到节点A发出的唤醒信号,总线驱动器触发节点B上电,主机启动,通信控制器初始化。节点被唤醒并完成初始化,它就能发出相应的主机命令后进入启动流程。接着节点C按同样的步骤被唤醒。12、FlexRay启动过程(1)当冷启动节点的通信控制器收到主机的指令开始冷启动时,通信控制器侦听总线,若总线空闲,作为主冷启动节点向总线发送冲突避免特征符CAS;(2)CAS传输完毕,主冷启动节点在前4个周期发送同步帧。当从冷启动节点侦听到CAS及同步帧时,也开始冷启动。当从冷启动节点能够与主冷启动节点同步时,在第5个周期发送它的同步帧。(3)若主冷启动节点能够与从冷启动节点的同步帧同步,则主冷启动节点在第7个周期开始正常通信,进入正常运行状态。(4)从冷启动节点要比主冷启动节点晚一个周期进入“正常运行”状态。(5)非冷启动节点侦听并接收CAS及同步帧,开始融入到启动节点中,并调整其进度和修正时钟。当至少监测到两个正常通信的冷启动节点后,非冷启动节点进入“正常运行”状态。