FlexRay 技术综述
FlexRay 是一种用于汽车的高速可确定性的,具备故障容错的总线系统,它的基础源于戴姆勒·克莱斯勒公司(奔驰公
司)的典型应用以及 BMW 公司(宝马公司)byteignt 通信系统开发的成功经验。Byteight 是 BMW 公司专门为
被动安全系统(气囊)而开发的,为了同时能够满足主动安全系统的需要,在 Byteight 协议基础之上,被 FlexRay
协会进一步开发成了一个与确定性和故障容错有密切关系的,更可靠的高速汽车网络系统。今天,BMW,Daimler·
Chrysler,General Motors,Ford,Volkswagen 和一些半导体公司如 Bosch,freescale,Philips 等组成了
FlexRay 联盟。2006 年应用 FlexRay 技术的汽车将进入市场。
如今,大多数汽车中的控制器件、传感器和执行器之间的数据交换,主要是通过 CAN 网络进行的。然而新的 x-by-
wire 系统设计思想的出现,导致了车辆系统对信息传送速度尤其是故障容错与时间确定性的需求的不断增
加。FlexRay 通过在确定的时间槽中传递信息,以及在两个通道上的故障容错和冗余信息的传送,满足了这些新增加
的要求。
传输介质的访问
FlexRay 符合 TDMA(Time Division Multiple Access)的原则,部件和信息都被分配了确定的时间槽,在这期间
它们可以唯一的访问总线。时间槽是经固定的周期而重复的。信息在总线上的时间是可以完全预测出来的,因而对总
线的访问是确定性的。
不过,通过为部件和信息分配时间槽的方法来固定的分配总线带宽,其不利因素是导致总线的带宽没有被完全的利
用。出于这个考虑,FlexRay 把周期分成了静态段和动态段,确定的时间槽适用于位于信息开始的静态段。在动态
段,时间槽是动态分配的。每种情况下都只有一小段时间是允许唯一的总线访问的(这段时间称为"mini-slots"),
如果在 mini-slot 中出现了总线访问,时间槽就会按照需要的时间来扩展。因此总线带宽是动态可变的。
图 1:FlexRay 的通信周期
FlexRay 的数据速率
FlexRay 在物理上通过两条分开的总线通信,每一条的数据速率是 10MBit/s。这两条线主要是用于冗余和故障容错的
信息传输,但也可以传递不同的信息,后者的数据吞吐量是翻倍的。