FlexRay匯流排
汽車內部的主幹網路
FlexRay是一種用於汽車的高速、可確定性的,具備故障容錯能力的匯流排技術,它將事件觸發和時間觸發兩種方式相結合,具有高效的網路利用率和系統靈活性特點,可以作為新一代汽車內部網路的主幹網路。FlexRay是汽車工業的事實標準(facto standard)。
2001出現第一個收發器原型
2002VW在美國的FlexRay大會上宣稱支持FlexRay
汽車工業宣布將來使用FlexRay
2003開始鑒定FlexRay用於x-by-wire系統的可行性
2006FlexRay首次應用於量產車,作為數據主幹網用在了BMWX5的懸架系統上
未來FlexRay作為標準匯流排將用於所有x-by-wire系統(制動、轉向…)、其它安全關鍵領域(工業、航空…)和用作數據主幹網(相比CAN匯流排有更高的帶寬)
(1)x-by-wire安全關鍵應用
(2)基於FlexRay的“數據主幹網”
通過網關與其它匯流排相連,如CAN、LIN、MOST
(3)需要在不同ECU間進行交叉計算的 分散式控制系統
比如動力系統和底盤系統
FlexRay匯流排拓撲結構
無源匯流排拓撲的主要優勢在於,採用設計工程師熟悉的汽車網路架構,因而有效控制成本。在需要更高帶寬、更短延遲時間或確定性行為,而同時容錯功能並非必需的情況下,這種無源匯流排拓撲非常有用。典型的應用領域就是直接替換CAN以滿足帶寬要求。
而使用星型拓撲卻可完全解決容錯問題,因為如果出現意外情況,星型的支路可以有選擇地切斷。如果無源匯流排線纜長度超過規定限制,星型拓撲還可以用作複製器。
除了其拓撲的靈活性以外,FlexRay尚有許多其他協議無法比擬的優勢。它同時支持時間觸發(確定性)通信和事件觸發通信,如啟動制動順序(braking sequence)。
FlexRay還支持匯流排間的多種消息傳遞架構。隨著FlexRay在汽車上的廣泛使用以及網路日益統一,這項功能將越發重要。例如,若干家汽車製造商已經實施或提議採用一種網路架構,不管採用何種通信協議,所有通信通過一個網關實現。為了跨越協議邊界通信,要求網路支持多個消息傳遞選項。
FlexRay拓撲的靈活性及實現事件觸發或時間觸發的操作模式對收發器意義重大。下面列舉其中一部分:
1.10Mbps的數據處理速率;
2.支持FlexRay節點和有源星型拓撲;
3.提供電源管理功能,提高ECU效率;
4.為時間驅動和事件驅動模式集成兩個專用的控制輸入;
5.支持本地和遠程喚醒功能;
6.提供錯誤檢測;
7.符合汽車行業的嚴格規範要求(例如ESD和EMC領域,同時涉及上述各個方面)。