英飞凌针对高速车载通信推出FlexRay收发器
flexray总线的基本工作方式
flexray总线的基本工作方式FlexRay 是一种高性能、实时的汽车网络通信协议，用于在汽车电子系统中传输数据和控制信息。
它的基本工作方式包括以下几个方面：1. 时间分割多路访问（TDMA）：FlexRay 使用 TDMA 技术，将时间分成循环的时间片 （静态时间周期）和动态的事件响应时间。
静态时间周期用于周期性传输数据，例如控制信息和周期性数据，而事件响应时间用于不规律的或事件触发的通信。
2. 静态和动态分段：FlexRay 将通信周期分为静态和动态分段。
静态分段用于周期性通信，由静态帧构成，其时隙在整个网络中同步。
动态分段则用于事件触发通信，由动态帧构成，具有较低的优先级。
3. 静态帧：静态帧用于周期性数据传输。
它们包括了时间周期表、同步信息、静态槽位和动态槽位。
每个节点都按照时间周期表发送静态帧，以确保同步和实时性。
4. 动态帧：动态帧用于低优先级、事件触发或不规律数据的传输。
它们可以在一个特定的事件响应时间段内灵活地发送。
5. 冲突处理：FlexRay 具有冲突检测和冲突解决机制。
如果两个节点在同一时间槽内发送冲突的消息，冲突将被检测到并根据冲突处理机制解决。
6. 冗余通道：FlexRay 提供了冗余通道，即 A 通道和 B 通道，以增强通信的可靠性。
如果一个通道出现问题，系统可以自动切换到另一个通道。
总体而言，FlexRay 通过静态和动态的分段、时间分割多路访问以及冗余通道等技术，实现了高速率、实时性和可靠性，适用于汽车领域的复杂控制和通信需求。
这种灵活的结构和机制使得 FlexRay 能够适应不同种类的数据传输，包括周期性和事件触发的通信，从而满足车辆内部的各种通信要求。
汽车网络
/qcdz/2008/0326/article_488.html面剖析FlexRay汽车网络技术的解决方案2008-03-26 17:24:37 作者：John H. Day 来源：互联网BMW公司是首家将FlexRay投入生产的公司。
Flexray的支持者期望其他OEM也立刻投产FlexRay，但是LIN和CAN仍然存在很大生存空间，工具供应商有着大量机会。
首个投入生产的FlexRay应用是BMW公司X5运动型多功能轿车(SAV)上名为AdaptiveDrive 的系统。
AdaptiveDrive基于飞思卡尔半导体的32位FlexRay微控制器，它可以监视有关车辆速度、方向盘转度、纵向和横向加速度、车身和轮子加速度和行驶高度的数据。
当驾驶员按下按钮选择“运行”或“舒适”驾驶时，AdaptDrive会通过控制抗侧倾杆中的旋转发动机和减震器上的电磁阀来相应调整车辆的侧角和阻尼(图1)。
控制单元相互作用以防止紧急翻车，BMW工程师选择了带10Mbps带宽的FlexRay以获得这些控制单元之间的快速数据传输。
“今年(2007年)将是全球各大汽车制造商加快将FlexRay设计整合到其高端轿车的一年，”NXP半导体公司业务开发经理Toni Versluijs表示。
“BMW公司已从今年开始在几个车型中实现FlexRay。
下一辆配备FlexRay的车型将在2008、2009和2010年冲击市场，并将在未来十年越来越多地用于公共汽车上，”他表示，“FlexRay 将开始在高端轿车中代替CAN模块。
在低端轿车中，增加的节点数将完全得到CAN和LIN的支持，直到FlexRay覆盖到所有车辆类型中。
这将在未来十年里发生。
”今年早些时候，FlexRay协会发布了FlexRay V2.1协议和物理层一致性测试，从而完成了FlexRay V2.1规范组。
半导体供应商可将通信控制器和物理层器件提交给一致性测试合作伙伴，包括针对协议一致性的TUV Nord和针对物理层一致性的C&S Group和TZ Mikroelektronik公司。
FlexRay汽车通信总线介绍及测试环境(原创博文)
FlexRay汽车通信总线介绍及测试环境综述FlexRay通信总线是由多个汽车制造商和领先的供应商共同开发的确定性、容错和高速总线系统。
FlexRay满足了线控应用（即线控驱动、线控转向、线控制动等）的容错性和时间确定性的性能要求，本文介绍FlexRay的基础知识。
为了使汽车继续提高安全性、提升性能、减少环境影响并增强舒适性，必须提高汽车电子控制单元（ECU）之间传送数据的速度、数量和可靠性。
先进的控制和安全系统(结合了多个传感器、执行器和电子控制单元)开始要求同步功能和传输性能超过现有标准的控制器局域网（CAN）所能提供的性能。
随着带宽需求的增长和各种先进功能的实现，汽车工程师急需下一代嵌入式网络。
经过OEM厂商、工具供应商和最终用户的多年合作，FlexRay标准已经成为车载通信总线，以应对下一代车辆中的这些新的挑战。
FlexRay还能够提供很多CAN网络不具有的可靠性特点，尤其是FlexRay 具备的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置，双通道冗余进行数据通信。
FlexRay同时提供灵活的配置，可支持各种拓扑，如总线、星型和混合拓扑。
设计人员可以通过结合两种或两种以上的该类型拓扑来配置分布式系统。
了解FlexRay的工作原理对工程师在车辆设计和生产过程的各个方面都至关重要。
本文将解释FlexRay的核心概念。
FlexRay基础FlexRay的许多方面旨在降低成本，同时在恶劣的环境中提供最佳性能。
FlexRay使用非屏蔽双绞线电缆将节点连接在一起，FlexRay总线可以由一对或两对电缆组成的单通道和双通道组成。
每对线缆上的差分信号减少了外部噪声对网络的影响，而无需昂贵的屏蔽层。
大多数FlexRay节点通常还具有可用于收发器和微处理器的电源线和地线。
双通道配置可提高容错能力或增加带宽。
大多数第一代FlexRay网络仅利用一个信道来降低布线成本，但是随着应用程序对复杂性和安全性要求的提高，未来的网络将同时使用这两个信道。
FlexRay总线网络
FlexRay总线⽹络汽车FlexRay总线⽹络1.FlexRay总线定义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。
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不断增加。
FlexRay通过在确定的时间槽中传送信息，以及在两个通道上的故障容错和冗余信息的传送，可以满⾜这些新增加的要求。
2.FlexRay总线⽹络特点FlexRay总线⽹络具有以下特点：1）数据传输速率⾼ FlexRay⽹络最⼤传输速率可达到10Mbit/s,双通道总数据传输可达到20Mbit/s，因此，应⽤在车载⽹络上，FlexRay的⽹络带宽可以是CAN⽹络的20倍。
2）可靠性好 FlexRay能够提供很多CAN⽹络所不具备的可靠性特点，尤其是FlexRay具备的冗余通信能⼒。
具有冗余数据传输能⼒的总线系统使⽤两个相互独⽴的信道，每个信道都由⼀组双线导线组成。
⼀个信道失灵时，该信道应传输的信息可在另⼀条没有发⽣故障的信道上传输，即每条信息读能在规定时间内进⾏传输。
3）确定性 FlexRay是⼀种时间触发式总线系统，他也可以通过时间触发⽅式进⾏部分数据传输。
在时间控制区域内，时隙分配给确定的信息。
⼀个时隙是指⼀个规定的时间段，该时间段对特定信息开放。
对时间要求不⾼的其他信息则在时间控制区域内传输。
确定性数据传输⽤于确保时间触发区域内的每条信息都能实现实时传输，即每条新新都能在规定的时间内进⾏传输。
4）灵活性灵活性是FlexRay总线的突出特点反映在以下⽅⾯：⽀持多种⽅式的⽹络拓扑结构，点对点连接、串级连接、主动星形连接、混合型连接等；信息长度可配置，可根据实际控制应⽤需求，为其设定相应的数据载荷长度；双通道拓扑可⽤以增加带宽，也可⽤于传输冗余的信息；周期内静态、动态信息传输的部分的时间都可随具体应⽤⽽改变。
Flexray线控总线技术
高速
FlexRay支持高达10 Mbps的数据传 输速率，满足汽车中大量数据传输的 需求。
可靠性
FlexRay具有错误检测和纠正功能， 能够保证数据传输的可靠性。
工作原理
1 2
通信模式
FlexRay支持静态和动态两种通信模式，可以根 据实际需求进行选择。
拓扑结构
FlexRay支持星型和总线型两种拓扑结构，可以 根据汽车内部ECU的分布情况进行选择。
的领域，其优势可能无法充分发挥。
对实时性的 依赖
由于FlexRay总线的通信机制和硬件资源限制，其支 持的节点数量有限，可能不适合大规模分布式系统。
04
FlexRay线控总线与其他总线的比较
CAN总线
总结词
CAN总线是一种广泛应用于汽车行业的通信协议，具有高可靠性和良好的实时 性。
详细描述
CAN总线采用基于优先级的通信方式，支持多主节点同时通信，具有较高的数 据传输速率和较低的延迟时间。然而，CAN总线在处理大量数据和复杂通信时 可能会遇到带宽限制。
随着汽车电子化程度的不断提高，对汽车内部通信的要求也 越来越高，FlexRay总线技术正是在这样的背景下应运而生。
技术发展历程
FlexRay总线技术最初由BMW和戴姆勒-克莱斯勒于1999年联合开发，旨在为汽车 内部通信提供一种高性能、高可靠性的总线系统。
自推出以来，FlexRay总线技术得到了广泛的认可和应用，已成为汽车内部通信的标 准之一。
市场前景
增长的市场需求
竞争格局变化
未来发展方向
随着汽车电子化程度的不断提高，对 线控技术的需求也在不断增长。 FlexRay总线技术作为汽车线控技术 的关键组成部分，其市场需求将进一 步扩大。
FlexRay车载通信协议介绍及其应用
FlexRay车载通信协议一、FlexRay介绍 (2)1.1汽车网络通信协议综述 (2)1.2 FlexRay特点 (2)1.3 FlexRay协会 (3)1.4 FlexRay应用 (3)二、FlexRay架构 (4)2.1 FlexRay节点 (4)2.2 FlexRay状态 (5)2.3 FlexRay网络 (6)三、FlexRay协议 (8)3.1 FlexRay帧格式 (8)3.1.1帧头部分 (8)3.1.2有效数据部分 (9)3.1.3帧尾部分 (9)3.2 FlexRay帧编码 (9)3.2.1帧编码 (9)3.2.2特征符编码 (10)3.3 FlexRay通信模式 (11)3.4 FlexRay时钟同步 (12)3.5 FlexRay总线信号 (13)四、FlexRay产品开发 (14)4.1 FlexRay开发进程 (14)4.2 FlexRay产品（以富士通为例） (14)4.2.1 Flexray套件 (14)4.2.2 FlexRay产品特性 (15)五、历史与展望 (16)5.1 汽车技术与汽车产业 (16)5.2 关于汽车计算平台的思考与机会 (17)一、FlexRay介绍FlexRay通讯协议运用于可靠的车内网络中，是一种具备故障容错的高速汽车总线系统。
它已经成为同类产品的基准，将在未来很多年内，引导汽车电子产品控制结构的发展方向。
FlexRay协议标准中定义了同步和异步帧传输，同步传输中保证帧的延迟和抖动，异步传输中有优先次序，还有多时钟同步，错误检测与避免，编码解码，物理层的总线监控设备等。
1.1汽车网络通信协议综述汽车网络通信协议在保证整个系统正常运行方面起着非常重要的作用。
它可以帮助解决系统很多问题，如数据共享、可扩展性、诊断接口等。
目前，应用于汽车领域的网络标准除了FlexRay还有很多，如CAN、LIN、J1850及MOST等。
CAN总线全称为“控制器局域网总线（Controller Area Network）”，是德国博世公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
flexray总线原理
flexray总线原理FlexRay总线是一种新型的高速、实时、可靠的数据通信总线，它的出现填补了CAN总线在某些方面的不足，其主要应用于汽车电子控制系统中。
本文将从FlexRay总线的概念、特征、协议结构、数据传输方法和误码率等方面详细介绍FlexRay总线的原理。
一、FlexRay总线的概念FlexRay总线是一种高速、实时、可靠的数据通信总线。
它可以支持大规模的分布式控制系统，并提供可靠的数据传输服务。
FlexRay总线还支持多协议和多车型的适配能力，能够适应各种不同要求的汽车电子控制应用场景。
二、FlexRay总线的特征1. 高速：FlexRay总线的数据传输速率最高可达10Mbps，比CAN总线的速率高出数倍，可以满足更高的数据传输需求。
2. 实时性强：FlexRay总线具有高精度的时钟同步机制和严格的时间戳标记机制，实时性较为优异，能够满足实时性要求高的控制系统的需求。
3. 可靠：FlexRay总线采用了冗余机制，并支持双节点和多节点之间的数据冗余传输，大大提高了数据传输的可靠性和容错性。
4. 灵活性高：FlexRay总线可以通过配置不同的协议参数，实现灵活的配置，以适应不同车型、控制系统和应用场景。
三、FlexRay总线的协议结构FlexRay总线的协议结构分为物理层、帧封装层和协议控制层三个部分。
1. 物理层：物理层规定了FlexRay总线的电气特性和传输方式。
物理层一般由传输介质、传输速率、线缆拓扑和线缆分布等因素组成。
2. 帧封装层：帧封装层规定了FlexRay总线数据传输的格式和方式。
帧封装的数据格式标准化，其协议规定了帧的长度和格式。
3. 协议控制层：协议控制层规定了FlexRay总线中节点的控制逻辑和数据传输机制。
该层关注的重点是如何正确地控制节点之间的通信和数据传输，包括时钟同步、消息传输、错误检测和容错等。
四、FlexRay总线的数据传输方法FlexRay总线采用了效率高、灵活性强的时间分割多路复用（TDM）和事件触发方式的数据传输方法。
汽车控制系统效能升级!FlexRay网络标准详解
汽车控制系统效能升级！FlexRay网络标准详解自2003年组建以来，AUTOSAR（汽车开放系统架构）联盟一直致力于改变车载网络和电子控制单元（ECU）的设计方式。
AUTOSAR提出了一个符合业界标准的车载网络设计方法，使行业能够集成、交换和传输汽车网络内的功能、数据和信息。
这一标准极大地促进了汽车原始设备制造商（OEM）及其一级供应商之间的合作，使他们能够以一种一致、明确且机器可读的格式来交换设计信息。
一辆汽车的不同部分对安全及性能有不同要求，而支持它们的车载网络必须具备可预测的安全性能。
随着汽车技术的不断演变，人们已经可以用一系列总线技术来连接豪华汽车上最多100个不同的ECU，这些总线技术通常包括LIN、CAN、FlexRay、MOST和基于以太网的架构。
如果靠手动来管理这些ECU 之间数以千计的信息和交互操作是不可能的，因此汽车设计人员必然用自动化设计和合成工具来预测网络性能和调整车载功能。
汽车数据总线一辆典型的现代化汽车将同时装配各类总线和协议并从LIN、CAN、FlexRay、MOST和以太网中选择合适的网络。
多媒体/视听信号和汽车环绕摄像系统需要更高的数据速率，因此汽车制造商和OEM厂商在网络解决方案上选择用以太网代替MOST.但对于许多标准汽车功能而言，LIN和CAN提供的带宽与性能就足够了。
在汽车架构中，ECU组合在一起形成“集群”，这些集群通过通信“网关”相连。
集群通常会共享同一类型的总线，因此要达到高可靠性、高速率的标准，就要采用FlexRay 网络，但要求没那么高的门锁ECU可以由CAN或LIN来负责。
ECU网关往往要连接不同类型的信号，并执行不同总线架构之间的映射和转换功能。
汽车行业对不断提高安全性和ISO26262等标准的合规性提出强烈需求，进而提升了车载网络的性能，同时也降低了制造和元件成本。
不断进步的网络标准可以适应越来越高的数据传输速率，汽车电缆也达到了安全且低成本的目标。
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英飞凌针对 高速 车载通信
推出 Ｆ ｌ ｅ ｘ Ｒ ａ ｙ收 发器
英 飞 凌 科 技 股 份 公 司 宣 布 推 出 其 首 个
Ｆ ｌ ｅ ｘ Ｒ ａ ｙ Ｍ收 发 器 ，进 一 步 壮 大 了 Ｌ Ｔ Ｉ Ｎ和 Ｃ Ａ Ｎ汽 车 通信 Ｉ Ｃ产 品 阵容 。全 新 的 Ｔ Ｌ Ｅ ９ ２ ２ １ Ｓ Ｘ完 全 符合 最 新的 Ｆ ｌ ｅ ｘ Ｒ ａ ｙ电气 物理 层 规范 ３ ． ０ ． １ 版本 。它可针 对
Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｈ ｉ Ｐ 推 出 全新 低 功 耗 、 高 度 可 靠 的高速 Ｃ Ａ Ｎ收 发器 系列
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车 载通 信实 现 高达 １ ０ Ｍ ｂ ／ ｓ 的数 据速 率 ，并具 备 ＋ ／ 一 １ ０ ｋ Ｖ的一流 Ｅ Ｓ Ｄ防护性能。作为通信控制器单
元 和 总线 线 路 之 间 的接 口 ， Ｔ Ｌ Ｅ ９ ２ ２ １ Ｓ Ｘ 收发 器 适 用 于悬 架 和底 盘控 制 应用 以及 电动助 力转 向 、发动 机 和 变速 箱控 制单 元 。
使用 ， 与气 隙较小的传感器相比， 对机械公差的要求
更 宽 松 ，是 汽 车 和 工 业 应 用 的 理 想 之 选 。 （ 来自
Ｖ ｉБайду номын сангаасｓ ｈ ａ ｙ）
核，并将 被广泛用于未来 的 ＷＡ Ｖ Ｅ ４系列 Ｉ Ｐ产 品
中。 （ 来 自Ｃ ｈ ｉ ｐ ｓ ＆Ｍｅ ｄ ｉ ａ公 司 ）
德州仪器最新高精度 设计库助 力简化模拟设计
日前 ， 德州仪器 （ Ｔ Ｉ ）宣布推出一款高精度模 拟设计库 ， 其提供完整的板级及系统级精确设计 ， 不
但可 帮助 工程 师快 速评 估 和定制 系 统 ，同时还 可 为
对于需要极快数据传输速率 、 甚至实时数据传输或 故 障 安 全 数 据 传输 的 车载 网络 架 构 应 用 而 言 ， Ｆ ｌ ｅ ｘ Ｒ ａ ｙ 总线是整车制造商的最佳选择 。（ 来 自英飞
列器件的 Ｃ Ａ Ｎ合规性和高鲁棒性充满信心 ， 以简化
开发和提 高系统可靠性 。 （ 来 自美 国微 芯 科 技 公
司）
随着 现代汽车 电子控制单元 （ Ｅ Ｃ Ｕ） 之 间数据 交换 的稳步增长 ， 车载网络架构也变得越来越复杂。
支持 不 同操 作要 求 的多 个 网络 接 口如 今 已很 常见 ： Ｌ Ｉ Ｎ 总 线 网络 处 理 最 高 ２ ０ ｋ ｂ ／ ｓ的 低 速 数 据 交 换 ； Ｃ Ａ Ｎ 总线 网 络 处 理 最 高 １ Ｍｂ ｉ ｔ ／ ｓ的 中速 数 据 交 换 。
“ Ｇ Ｉ Ｆ Ｔ Ｉ Ｃ Ｔ合规性测试规范 Ｖ １ ． ０ ”，还满足其他全 球汽车电磁兼容性 （ Ｅ Ｍ Ｃ） 要求 ， 其 中包括 ２ ０ １ ２年
５月 由 Ｉ Ｂ Ｅ Ｅ认 证 的 “ 汽 车应 用 中 Ｌ Ｉ Ｎ、 Ｃ Ａ Ｎ 和
Ｆ ｌ ｅ ｘ Ｒ ａ ｙ Ｍ接 口硬 件要 求 ”１ Ｔ － ３ 版。 客 户可 以对 这一 系
宽 ，比如仅仅每帧 回写就需要近 １ ３ ． ５ Ｍ ｂ ｙ ｔ ｅ 的内存
带宽。 为 了解 决 这 些 带 宽 挑 战 ， Ｃ ｈ ｉ ｐ ｓ ＆Ｍｅ ｄ ｉ ａ已采 用 紧 凑 帧 缓 存 技 术 一Ｃ Ｆ ｒ ａ ｍｅ Ｍ 一用 于 其 最 新 的 Ｔ ＷＡ Ｖ Ｅ ４ １ ０视频 Ｉ Ｐ ，保 证 最 大化 Ｈ Ｅ Ｖ Ｃ的节省 带 宽 的 能力 ， 同 时 没 有 任 何 视 频 质 量 的损 失 。 Ｃ ｈ ｉ ｐ ｓ ＆Ｍｅ ｄ ｉ ａ的 Ｃ Ｆ ｒ ａ ｍ ｅ Ｍ包 括 帧缓 冲压 缩技 术 ， Ｔ 它
面贴装 透射式光 传感器——单通道 Ｔ Ｃ Ｐ Ｔ １ ３ ５ ０ Ｘ ０ １
和 双通 道 Ｔ Ｃ Ｕ Ｔ １ ３ ５ ０ Ｘ ０ １ 。 这些 器件 针对 恶劣 环境 而 设计 ， 可在 一 ４ Ｏ ℃ ～＋ １ ２ ５ ℃宽 温条 件下工 作 。 日前 发 布 的 Ｖ ｉ ｓ ｈ ａ ｙ 半 导 体 的传 感 器 尺 寸 只有 ５ ． ５ ｍ ｍ ｘ ４ ｍｍ Ｘ ４ ｍ ｍ， 典 型输 出 电流为 １ ． ６ ｍＡ。采 用 ３ ． ０ ｍ ｍ气 隙宽 度 ，这 两款 器件 可 以与各 种材 料 配套
凌科 技 ）
使用无损压缩参考帧和 ２ Ｄ智能高速缓存来减少外 部存储器访问， 可以最大限度地减少数据传输量 。
通过 采 用 Ｃ Ｆ ｒ ａ ｍ ｅ Ｍ技 术 ， Ｔ Ｃ ｈ ｉ ｐ ｓ ＆Ｍ ｅ ｄ ｉ ａ 的
ＷＡ Ｖ Ｅ ４ １ ０在 ４ Ｋ Ｈ Ｅ Ｖ Ｃ视 频 流 解 码 的情 况 下 相 对 理论 带宽 可 提供 平均 ５ ０ ～ ６ ０ ％ 的 内存 带 宽 减 少 。 Ｃ Ｆ ｒ ａ ｍ ｅ Ｍ技 术 现可 用 于 Ｈ Ｔ Ｅ Ｖ Ｃ ＷＡ Ｖ Ｅ ４ １ ０解 码 Ｉ Ｐ
Ｖ ｉ ｓ ｈ ａ ｙ 发 布 用 于 汽 车 和 工业 应 用 的
新款 Ｓ Ｍ Ｄ透射式光传感器
日前 ， Ｖ ｉ ｓ ｈ ａ ｙ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｉ ｎ ｃ ． 宣 布 推 出用 于 汽 车 和工 业 应 用 的新 款 通 过 Ａ Ｅ Ｃ — Ｑ １ ０ １ 认 证 的 表