FlexRay簡介
■ 什么是FlexRay
FlexRay是高速、精確和容錯的車輛總線系統(tǒng)。它源于戴姆勒克萊斯勒協(xié)議應用的開發(fā)經(jīng)驗以及BMW開發(fā)的單根光纖總線系統(tǒng)。單根光纖總線系統(tǒng)由BMW專門開發(fā)用于被動安全系統(tǒng)（如安全氣囊）。為了滿足主動安全系統(tǒng)的要求，F(xiàn)lexRay協(xié)會進一步開發(fā)了單根光纖總線系統(tǒng)，尤其是時間精確性和容錯性方面。今天，汽車制造商BMW（寶馬）、DaimlerChrysler（戴姆勒克萊斯勒）、Gneral Motors（通用）、Ford（福特）、Volkswagen（大眾）以及Bosch（博世）、Motorola（摩托羅拉）和Philips Semiconductors（飛利浦半導體）都是FlexRay協(xié)會的核心成員。
現(xiàn)今車輛中的許多控制設備、傳感器和激勵器之間主要是通過CAN網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換。然而，新的x-by-wire系統(tǒng)（線控系統(tǒng)）應用產(chǎn)生了更多的需求，尤其是有關信息傳輸?shù)娜蒎e和時間精確性。FlexRay通過兩個通道上的固定時隙信息傳輸和容錯、冗余信息傳輸滿足了這些增加的需求。
■ 物理層
FlexRay根據(jù)TDMA原理工作，其中部件或信息分配固定時隙以精確地輸入到總線中。時隙具有固定的重復周期，可以準確地預測信息在總線上的時間和總線輸入的時間從而實現(xiàn)精確性。
然而，對部件或信息通過固定時隙對帶寬進行固定分配的方式的缺點在于沒有完全利用帶寬。因此FlexRay將這個周期細分成靜態(tài)和動態(tài)部分。固定時隙位于總線周期開始的靜態(tài)部分。在動態(tài)部分，固定時隙將動態(tài)分配。專用的總線輸入是指在每種情況只能短時間啟用（所以叫做mini-slots）。如果總線輸入發(fā)生在mini-slot內(nèi)，則時隙僅僅在這需求時間內(nèi)延長。因此帶寬在實際需要的時候才被利用。
■ FlexRay的數(shù)據(jù)傳輸速率
FlexRay通過兩條分離的路線通訊，數(shù)據(jù)傳輸速率均達10Mbit/s。這兩條線路主要是用于冗余，所以不僅傳輸容錯信息也能傳輸不同信息，在這種情況下，數(shù)據(jù)的吞吐率是雙倍的。FlexRay也能在較低速率下運行。
■ 節(jié)點同步
為了實行同步功能和通過兩個信息之間的小間距優(yōu)化帶寬，在通訊網(wǎng)絡中，分配的部件需要一個共同的時基（global time）。對于時鐘同步，同步信息在周期的靜態(tài)部分進行傳輸。部件的當?shù)貢r鐘時間通過一種特殊算法的幫助下進行校正，使所有的當?shù)貢r鐘與一個全局時鐘同步運行。
■ FlexRay ECU的結(jié)構(gòu)
一個FlexRay ECU包括一個主處理器、FlexRay通信控制器（CC）和總線保護（BG）。其中主處理器提供和處理數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)則通過FlexRay控制器傳輸。
BG監(jiān)控總線輸入。主處理器報告BG FlexRay CC分配在哪個時隙。然后BG允許FlexRay CC僅在這些時隙中傳輸數(shù)據(jù)和啟用BD。可在任何時間接收數(shù)據(jù)。
