FlexRay通訊協(xié)議是一種具備故障容錯的高速汽車總線系統(tǒng),已經(jīng)成熟運用在BMW X5的電控減震和主控懸吊系統(tǒng)中。本文和大家共同了解FlexRay協(xié)議及對應(yīng)的解碼方案。
一
FlexRay總線介紹
FlexRay是一種高速可確定性的,具備故障容錯的汽車總線系統(tǒng)。如今大多數(shù)汽車中主要是通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,新的x-by-wire系統(tǒng)設(shè)計思想的出現(xiàn),也導(dǎo)致了車輛系統(tǒng)對信息傳送速度尤其是故障容錯與時間確定性的需求不斷增加。而FlexRay通過在確定的時間槽中傳遞信息,以及在兩個通道上的故障容錯和冗余信息的傳送,滿足了這些新增加的要求。
FlexRay的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為單信道和雙信道,包括單信道總線型、單信道星型、單信道混合型和雙信道可獨立選擇拓?fù)湫问?。如圖1所示為單信道總線型,圖2為雙信道拓?fù)湫问健?/p>
圖1 單通道總線拓?fù)?/span>
圖2 雙通道總線拓?fù)?/span>
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FlexRay 在物理上通過兩條分開的總線通信,總數(shù)據(jù)速率可高達(dá)到20Mbit/秒;
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FlexRay具有可靠性特點,尤其其冗余通信能力可實現(xiàn)通過硬件完全復(fù)制網(wǎng)絡(luò)配置,并進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)測;
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FlexRay可支持各種拓?fù)洌缈偩€、星型和混合拓?fù)洹?/p>
圖3 各個協(xié)議數(shù)據(jù)速率的比較
雖然FlexRay本身不能確保系統(tǒng)安全,但它可以支持以安全為導(dǎo)向的系統(tǒng)(如線控系統(tǒng)X-by-Wire)的設(shè)計。
圖4 FlexRay應(yīng)用系統(tǒng)
二
FlexRay數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)
一個數(shù)據(jù)幀由幀頭、有效數(shù)據(jù)段和幀尾三部分組成。如圖5所示:
圖5 FlexRay數(shù)據(jù)幀
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幀頭
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保留位(1位),為日后的擴(kuò)展做準(zhǔn)備;
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負(fù)載段前言指示(1位),指明幀的負(fù)載段的向量信息;
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空幀指示(1位),指明負(fù)載段的數(shù)據(jù)幀是否為零;
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同步幀指示(1位),指明這是一個同步幀;
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起始幀指示(1位),指明發(fā)送幀的節(jié)點是否為啟始幀;
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幀ID(11位),指明在系統(tǒng)設(shè)計過程中分配到每個節(jié)點的ID;
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有效數(shù)據(jù)長度(7位),指示有效數(shù)據(jù)的的長度;
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頭部CRC(11位),表明同步幀指示器和起始幀指示器的CRC計算值;
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周期(6位)。指明在幀傳輸時間內(nèi)傳輸幀的節(jié)點的周期計數(shù)。
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有效數(shù)據(jù)部分
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數(shù)據(jù)部分,在圖中分別以data0、data1…表示;
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信息ID;
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網(wǎng)絡(luò)管理向量。
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幀尾部分
只含有單個的數(shù)據(jù)域,即CRC部分,包括幀頭CRC和數(shù)據(jù)幀的CRC。
三
致遠(yuǎn)電子示波器FlexRay解碼方案
依托于ZDS4054 Plus示波器強(qiáng)大的運算平臺,我們免費標(biāo)配FlexRay協(xié)議的解碼功能。既可以對512M全內(nèi)存的FlexRay數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,又可以對車輛通訊信號監(jiān)測,每一幀數(shù)據(jù)的信息均可在事件表中進(jìn)行查看,如下圖6所示:
圖6 FlexRay總線解碼
對長時間監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常分析,可在示波器的縮放模式下使用雙ZOOM多窗口顯示的功能,對信號進(jìn)行多窗口異常監(jiān)測和分析,可就某一個數(shù)據(jù)幀進(jìn)行分析,也可對某一個上升沿的上升時間進(jìn)行分析測量等,同時還可以實時觀測事件表中的數(shù)據(jù)變化,如下圖7所示。
圖7 FlexRay細(xì)節(jié)分析
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原文標(biāo)題:【FlexRay解碼】寶馬X5協(xié)議解碼分析
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