flexray总线原理
flexary总线的工作原理
flexary总线的工作原理
FlexRay总线是一种用于高性能实时通信的汽车网络通信协议。
它的工作原理是基于时间分割多路访问（TDMA）和事件触发机制。
FlexRay总线通过时间分割多路访问技术，将通信时间划分为固定
的周期，并在每个周期内分配给不同的节点进行通信。
这种方式可
以确保实时性和可靠性，适用于高带宽、高可靠性的汽车控制系统。
同时，FlexRay还使用事件触发机制，允许节点在需要时立即发送
消息，而不必等待整个周期的开始。
这种机制可以提高系统的响应
速度和灵活性，适用于复杂的实时控制应用。
总的来说，FlexRay
总线的工作原理是通过时间分割和事件触发来实现高性能、实时通
信的汽车网络通信协议。
16664849_FlexRay汽车总线浅析（上）
图1 FlexRay总线节点结构Copyright©博看网70-CHINA ·April图2 宝马轿车集成式底盘管理系统信号处理和分配图6 FlexRay帧编码与解码图3 FlexRay帧格式图4 帧头段图5 有效载荷段图7 FlexRay总线信息发送过程在图6中，RxD为接受信号，TxD为发送信号，TxEN为通讯控制器请求数据信号。
信息的二进制表示采用“不归零”码。
对于双通道的节点，每个通道上的编码与解码的过程是同时完成的。
编码与解码的过程主要由3个过程组成：主编码与解码过程(CODEC)、过滤(bit strobing)过程和唤醒模式解码过程(WUPDEC)。
主编码与解码过程为主要过程。
图7所示为信息发送过程，图8所示为信息接收过程。
Copyright ©博看网. All Rights Reserved.2018/04·汽车维修与保养71图8 FlexRay总线信息接收过程图10 FlexRay总线波形(正常) 图11 FlexRay总线波形(不正常)图9 FlexRay冗余信息传输图12 FlexRay总线实时信息传输(3)冗余信息传输在容错性系统中，即使某一总线导线断路，也必须确保数据能继续可靠传输。
这一点通过在第二个数据通道上进行冗余信息传输来实现，图9为FlexRay冗余信息传输示意图。
具有冗余信息传输能力的总线系统使用两个彼此无关的通道。
每个通道都由一个双绞线连接组成。
一个通道失灵时，故障通道应传输的信息放到非故障通道上一起传输。
(4)FlexRay总线信号特性FlexRay 总线系统是数据传输率较高且电压电平变化较快的通信总线。
图10、图11分别为FlexRay总线信号的正常波形和非正常波形(所示波形须用快速示波器显示)，FlexRay总线信号必须在规定界限内。
无论在时间轴上还是在电压轴上，电气信号都不得进入内部区域内。
电压高低(电平)以及电压上升沿和下降沿斜率有严格规定，必须达到规定数值，否则，不得进入图10所标记的绿色六边形“区域”(或图11所标记的红色六边形“区域”）。
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技术综述
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)byteflignt通信系统开发的成功经验。
Byteflight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Byteflight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。
《汽车网络控制系统检修》模块五 FlexRay 总线系统图文模板图文模板
2．FlexRay总线的基本原理
FlexRay总线的基本工作方式与使用至今的数据总线系统 （CAN总线、LIN总线和MOST总线 ） 不同。FlexRay总线的基本工作方式用索道做比喻就很恰当： 索道的站点就像总线用户，即 信息发送和接收器 （控制单元）；索道的吊车就像数据帧，而乘客就是信息。
CAN总线与FlexRay总线的异同如下表5-1所示。
2．有效数据段
有效数据段由以下三个部分组成： ① 数据：可以是0-254字节或者说0-127个字，在图中分别以data0、data1、……表示。 ② 信息ID：使用负载段的前两个字节进行定义，可以在接收方作为可过滤数据使用。 ③ 网络管理矢量(NWVector)：该矢量长度必须为0～10个字节，并和所有节点相同。
（3）网络空闲时间 网络空闲时间就是网络静止时间，如下图所示。
1．高带宽
2．确定性
3．容错性
4．灵活性
四、FlexRay总线的拓扑结构 Flex星形混合式。 双通道总线式拓扑结构如下图所示。
双通道星形拓扑结构如下图所示。
单、双通道联级星形拓扑结构如下图所示。 单、双通道混合型拓扑结构如下图所示。
五、FlexRay控制单元的结构及原理构
FlexRay是一种用于汽车的高速、可确定性的，具备故障容错能力的总线技术，它将事件触 发和时间触发两种方式相结合，具有高效的网络利用率和系统灵活性的特点，可以作为新一代汽 车内部网络的主干网络。
FlexRay是一种新型通信系统，目标是在电气与机械电子组件之间实现可靠、实时、高效的 数据传输（如下图所示），以确保满足未来新的汽车网络技术的需要。
二、FlexRay的数据传输速率
如下图所示，FlexRay的最大数据传输速率为每通道10Mbit/s，明显高于以前在车身和动力 传动系统/底盘方面所用的数据总线。
FlexRay总线通讯板广告通讯
FlexRay总线通讯板广告（一）FlexRay总线介绍简介FlexRay是一种高速高可靠性的双通道总线系统，它能够提供充足的带宽、实时响应能力、冗余传输和故障容错机制，以解决目前广泛使用的CAN、LIN等总线系统在传输能力和可靠性等方面不足的问题。
特性●高传输速率单个通道上的数据速率最大可达10Mbps，两个通道的总数据速率可达到20 Mbps。
●高实时性和总线负载率支持同步（实时）和异步数据传输,支持时间触发和事件触发传输机制。
采用时间触发方式，能在总线上获得无竞争、无延时的通讯模式，总线负载可达90%以上，可有效的利用介质的物理带宽。
事件触发方式，可以满足在通讯周期内出现的不同带宽需求和随机通讯要求。
●高可靠性数据帧提供24位CRC（循环冗余校验码），具备故障容限功能。
双通道冗余总线传输，可通过硬件完全复制网络配置，并进行进度监测，提高了容错能力，增强了系统可靠性。
●灵活的拓扑结构支持星型、总线型和混合型网络拓扑结构，在混合型拓扑结构中节点个数可达64个。
支持点对多点的多主机传输方式，在在主动星型节点之间总线距离可达22米。
典型总线对比应用首个FlexRay应用产品Adaptive Drive已在BMW公司X5运动型多功能轿车上投入使用。
日本WITZ和阳光技研与瑞萨科技等公司合作，试制了采用控制类车内LAN接口标准“FlexRay”的电动车。
在未来几年中，FlexRay以汽车线控操作(X-by-Wire)为起点，将逐步覆盖到各种车辆类型的车载网络中，并推广到其它通讯控制领域，成为车辆电子和工业控制的广泛应用标准。
（二）FlexRay产品简介FlexRay总线通讯接口板1）FlexRay - PCI通讯接口板实现FlexRay总线与PCI总线之间的数据交换。
支持最新的FlexRay v2.1版协议。
两路FlexRay通道，传输速率在500Kb/s～10Mb/s之间可选。
支持FlexRay双通道冗余通讯，支持分布式多主机局域网络配置。
汽车以太网与FlexRay总线 教学PPT课件
第一节 第二节 第三节 第四节
以太网 FlexRay总线 FlexRay总线在BMW车系中的应用 FlexRay总线在2010年款奥迪A8中的应用
第一节 以太网
● 1．以太网
● 以太网（Ethernet）最早由Xerox（施乐）公司创建，1980年由DEC （美国数字设备公司）、Intel（英特尔公司）和Xerox三家公司联合开 发成为一个网络标准。以太网是一项使用电缆连接的网络技术，可供任 何制造商使用。
各总线系统的数据传输速率 1—实时、确定性（严格规定）和 冗余（重复出现） 2—有条件实 时（对于控制系统来说已足够）
3—非实时
3．FlexRay的优点
● 作为汽车网络系统的标准，FlexRay具有以下优点： ● 1）数据传输速率较高（可达l0Mb/s，而CAN仅为
0.5Mb/s）。 ● 2）确定性（实时）数据传输。 ● 3）数据通信可靠。 ● 4）支持系统集成。
速 —角度；t°—温度 v—车速 xyz...，abc... —事件触发的信息 t—时间
5．唤醒和休眠特性
第一阶段，驾驶员用车钥匙或遥控器将车辆 开锁。CAS控制单元启用唤醒脉冲并通过唤醒导 线将车辆开锁信号（高电平）传输给所连接的 FlexRay控制单元。
第二阶段，驾驶员打开车门，进入车内。在 将车钥匙插入点火开关之前，由于总线端R仍处 于断开状态，总线系统内的信号电平再次下降 （低电平）。
● 1．故障类型 ● FlexRay总线系统故障主要是FlexRay总线导线出现短路或断路；
FlexRay控制单元本身出现故障导致无法进行通信两种类型。 ● 2．正确铺设FlexRay总线 ● FlexRay总线结构采用带电缆套的双芯双绞线电缆，电缆套用于防止
FlexRay汽车总线浅析（下）
FlexRay汽车总线浅析（下）作者：暂无来源：《汽车维修与保养》 2018年第6期(接2018年第4期)(6)FlexRay总线终端电阻在汽车网络系统中，为了避免信息传到终端反射回来，对正在传输的信息造成干扰和影响，CAN总线联网系统一般在传输终端设置终端电阻器(图13)，FlexRay总线也不例外，其终端也设置了终端电阻，终端电阻器的阻值由数据传输速率和导线长度决定。
如果一个总线驱动器BD上仅连接一个控制模块，则在总线和控制模块的接口各设置一个终端电阻。
如果控制模块上的接口不是物理终止节点，每个总线路径两端的组件则以终端电阻终止(图14)。
二、 FlexRay总线拓扑1.线性总线拓扑结构线性拓扑结构在CAN总线中使用比较广泛，在FlexRay总线中，线性拓扑结构仅适用于电气数据传输。
线性拓扑结构中所有控制单元(SG1……SG3)都通过铜芯双绞线连接。
相同的信息在两根导线上传输，但其电压电平不同，所传输的差动信号对干扰不敏感。
图15(可选择冗余信道；可延用当前的物理层)、16为FlexRay总线型拓扑结构图。
2.星形总线拓扑结构在星形总线拓扑结构中，控制单元(SG2……SG5)分别通过一个独立的导线与中央主控控制单元(SG1)连接。
星形拓扑结构既适合于电气数据传输，也适合于光学数据传输。
使用星型拓扑可解决容错问题，如果出现意外情况，星型的支路可以有选择地切断。
如果无源总线线缆长度超过规定限制，星型拓扑还可以用作复制器。
图17(可选择冗余信道；点对点形式的物理连接)、18为FlexRay星型拓扑结构图。
3.混合型总线拓扑结构在混合总线拓扑结构中一个总线系统内可使用不同的拓扑结构，比如，一部分采用线性结构，另一部分则采用星形结构。
图19、20为混合型拓扑结构图。
三、 FlexRay总线的故障诊断与检测1.FlexRay总线故障成因( 1 ) 电源故障。
如果汽车电源系统提供的工作电压低于FlexRay总线节点(控制模块)的正常工作电压, 节点(ECU/Node)可能短暂地停止工作, 从而造成整个车载网络系统暂时无法通信。
FlexRay汽车总线浅析(上)
FlexRay汽车总线浅析（上）作者：景忠玉来源：《汽车维修与保养》 2018年第4期随着汽车控制技术向智能化方向发展，智能网联汽车、无人驾驶汽车的兴起，车载控制元件不断增加。
通过CAN总线、LIN总线实现联网的方式接收、发送并处理大量的数据已经难以满足要求，而传输速率更高、容错功能更强、拓扑选择更全面、同时具备事件触发和时间触发的新型数据总线——FlexRay总线应运而生。
FlexRay总线是FlexRay联盟(戴姆勒克莱斯勒等诸多加盟公司)推出的车载总线标准，由于卓越的性能，FlexRay总线已逐渐成为汽车网络系统的标杆。
FlexRay总线采用快速以太网(100Mbit/s，IEEE803.3u标准)作为编程接口，应用双芯双绞电缆线进行传输，最大数据传输速率为每通道10MBit/s，主要应用在线控转向、线控动力、线控制动系统方面，用来进行车距控制、行驶动态控制和图像处理。
FlexRay总线支持同步数据传输(时间触发通信)和异步数据传输(事件驱动通信)，既满足总线系统工作的可靠性，又具有较高的故障容错能力，是汽车安全及行驶动态管理系统控制单元的理想总线。
一、 FlexRay总线架构1.节点(Node)车载总线节点(Node or Nodus)是指汽车总线中能完成数据信号发送、接收及转发的电子控制单元(控制模块)，是车载网络系统中的通信端点或终端设备。
总线节点的核心是ECU(Electronic Control Unit)，也就是节点在汽车联网系统中属于有源电子设备，线路连接点、配线架、插接板、线路结点不属于总线节点。
如图1所示，FlexRay总线节点由供电(Power Supply)、控制部分和驱动部分组成。
控制部分包括一个主处理器Host(Microcontroller)和一个通信控制器CC(CommunicationController)。
CC提供与数据电路和与Host的电气接口，将数据电路上的字符拆卸为串行比特流，或者将数据电路上的串行比特流组装为字符。
(完整版)FlexRay总线原理及应用
FlexRay总线原理及应用1 FlexRay总线介绍1.1 FlexRay产生及发展随着汽车中增强安全和舒适体验的功能越来越多，用于实现这些功能的传感器、传输装置、电子控制单元(ECU)的数量也在持续上升。
如今高端汽车有100多个ECU，如果不采用新架构，该数字可能还会增长，ECU操作和众多车用总线之间的协调配合日益复杂，严重阻碍线控技术（X-by-Wire，即利用重量轻、效率高、更简单且具有容错功能的电气/电子系统取代笨重的机械/液压部分）的发展。
即使可以解决复杂性问题，传统的车用总线也缺乏线控所必需的确定性和容错功能。
例如，与安全有关的信息传递要求绝对的实时，这类高优先级的信息必须在指定的时间内传输到位，如刹车，从刹车踏板踩下到刹车起作用的信息传递要求立即正确地传输不允许任何不确定因素。
同时，汽车网络中不断增加的通信总线传输数据量，要求通信总线有较高的带宽和数据传输率。
目前广泛应用的车载总线技术CAN、LIN等由于缺少同步性，确定性及容错性等并不能满足未来汽车应用的要求。
宝马和戴姆勒克莱斯勒很早就意识到了，传统的解决方案并不能满足汽车行业未来的需要，更不能满足汽车线控系统（X-by-Wire）的要求。
于是在2000年9月，宝马和戴姆勒克莱斯勒联合飞利浦和摩托罗拉成立了FlexRay联盟。
该联盟致力于推广FlexRay通信系统在全球的采用，使其成为高级动力总成、底盘、线控系统的标准协议。
其具体任务为制定FlexRay需求定义、开发FlexRay 协议、定义数据链路层、提供支持FlexRay的控制器、开发FlexRay物理层规范并实现基础解决方案。
1.2 FlexRay特点FlexRay提供了传统车内通信协议不具备的大量特性，包括：(1)高传输速率：FlexRay的每个信道具有10Mbps带宽。
由于它不仅可以像CAN和LIN网络这样的单信道系统一般运行，而且还可以作为一个双信道系统运行，因此可以达到20Mbps的最大传输速率，是当前CAN最高运行速率的20倍。
汽车车载FlexRay网络总线系统故障诊断与排除
汽车车载网络技术实现了各控制单元之间数据协调共在通容错性等多方面具奔驰等豪华品数字和信息等多维技术的融合，具有抽象的逻辑维度，一个故障可能涉及多个系统故障，且故障比较隐蔽，总线系统能满足车辆网络系统抗故障能力和总线扩大了应用范围，如行驶图像处理远程信息采集以及自总线的工作原理类似索道车系索道上的缆车就是信息总线发送信息的发送的信息抵达接收器的时刻也运行，无论旅客即使某个总线用户号传输可靠，10Mbit/s 的传输速率。
②三种传输信号状态：数据“Data 0”、“Idle ”、数据“Data 1”。
③访问方式：数据传输过程中以时间触发为控制基准。
④拓扑结构：采用“有源星型”点对点连接或菊花链星型拓扑结构。
⑤没有优先权设定，数据在固定的时间点内发送。
⑥车载FlexRay 网络总线控制单元能自行检测接收到的数据信息是否准确。
⑦FlexRay 总线数据信息位数可达到256位字节。
1.3奥迪A8LFlexRay 总线A8L 是奥迪车最早应用FlexRay 总线的车型，其它车图1奥迪A8LFlexRay 总线网络拓扑图47Ω47Ω47Ω47Ω47Ω47Ω47Ω47Ω1.3kΩ1.3kΩ1.3kΩ 1.3kΩ1.3kΩ 1.3kΩJ1971.3kΩ 1.3kΩJ851支路1支路2支路3支路447Ω47Ω47Ω47ΩJ533J104J500J428J850J849J492①FlexRay 总线线路故障，一般是FlexRay 总线一条导线断路故障、对地短路故障、对正极短路故障、两条导线彼此之间短路故障和一条导线对某一控制单元断路故障等。
②FlexRay 网络总线连接插头损坏或断开，具体表现在控制单元连接插头、FlexRay 总线相关的线束之间的插头损坏或断开故障。
③电源系统故障，具体表现是汽车电源系统提供的电压低于FlexRay 总线控制模块正常工作电压[2]，造成控制模块暂时停止工作，导致车载网络系统无法通信。
flexray在汽车传感器总线上的研究与应用
flexray在汽车传感器总线上的研究与应用随着汽车技术的进步和发展，自动驾驶和智能汽车等新兴技术逐渐走入人们的生活，对汽车传感器总线的要求也越来越高。
传感器总线在汽车系统中扮演着重要的角色，能够实现不同传感器之间的快速和可靠的通信，从而提高汽车的安全性和性能。
在汽车传感器总线技术中，FlexRay（灵活射频总线）是一种广泛使用的标准。
FlexRay总线是一种高速、高带宽、实时性强的总线协议，能够满足自动驾驶等高要求的应用场景。
下面将从研究与应用两个方面来介绍FlexRay在汽车传感器总线上的相关情况。
一、研究方面：1. FlexRay总线协议研究：对FlexRay总线协议的研究是了解FlexRay的基础。
研究人员可以通过深入了解FlexRay总线的工作原理、报文结构、网络通信等方面，来对FlexRay进行分析和优化。
2.性能优化：在实际应用中，可能会遇到FlexRay传输速率不足、网络容量不足等问题。
研究人员可以通过优化FlexRay总线的工作参数、改进FlexRay网络拓扑结构等方面来提高其性能。
3.安全性研究：安全性是汽车传感器总线的重要指标之一。
研究人员可以通过对FlexRay网络的安全性分析，发现潜在的攻击方法和防范措施，提高汽车传感器总线的安全性。
4.网络管理与诊断：在实际应用中，需要对FlexRay网络进行管理和诊断，确保其正常工作。
研究人员可以研究FlexRay总线的网络管理与诊断方法，提供对FlexRay网络的监控和故障诊断能力。
二、应用方面：1. ADAS（高级驾驶辅助系统）：FlexRay总线可以实现不同传感器之间的快速和可靠通信，从而支持ADAS系统的实时性要求。
通过FlexRay总线，可以将传感器的数据及时传输给控制单元，从而实现智能的驾驶辅助功能。
2.自动驾驶：自动驾驶是当今汽车行业的热门话题，而实现自动驾驶需要高度可靠的传感器总线。
FlexRay总线可以满足自动驾驶系统对高速、高带宽、实时性强的要求，从而支持自动驾驶系统的实现。
浅析FlexRay总线在乘用车中的应用
浅析FlexRay总线在乘用车中的应用随着社会的飞速发展，汽车制造工艺也在不断进步，在传统机械式汽车基础上搭配高性能的电子汽车技术，来实现轻松驾驶，达到安全驾驶的目的，汽车电子技术的发展，成为了现代汽车的一大重要标志，这就要求汽车的线控系统与通信系统提出了更高的要求，不但要求其安全性，还要求其实时性，反映要及时的总线控制系统，而FlexRay就是其中的典型代表，本文就FlexRay总线在乘用车中的应用进行分析研究，并寻找出其在乘用车应用中的一些可行性方案。
标签：FlexRay总线；乘用车；应用0 引言FlexRay技术是一种新型的通信系统，它可以实现汽车机械电子元件与电气系统之间进行传输数据，具有及时，可靠，高效等优点。
是现在有将来汽车技术发展中不可缺少的一大重要组成部分。
目前，FlexRay总线技术被广泛应用于汽车的制动系统、转向系统、油门控制系统中，不但使汽车的操控性能大大提高，还提高了汽车发动机的节能性能与乘坐的舒适性，并且还提高了汽车的安全系数。
可以说这项技术在将来汽车行业中是一大发展趋势，其重要性是不言而喻的。
1 FlexRay的发展现状FlexRay最早是在国外发展起来的，其成立的有FlexRay联盟，不少国外大型的这方面的专业公司都是这个联盟的成员，比如VW 、BMW 、Bosch、Daimler、Freescale 、GM、NXP这些知名公司都是其核心成员。
奥迪汽车公司在2009年引用了FlexRay总线系统，在其2010年款奥迪A8中装备了这种新总线。
宝马汽车公司在更早的2006年就装备了FlexRay总线系统。
可以说其在国外发展已经初具规模，那么它在国内的也有了一定发展趋势。
有不少的高校及研究机构开始解析FlexRay协议，并取得了一定的成果。
2 FlexRay總线技术的特点2.1 高效数据传输速度FlexRay总线系统的最大传输速率可以达到10Mb/s每通道，与前期应用在汽车车身、底盘与动力系统中的总线相比较其传输速率是有显著提高的。
《汽车网络控制系统检修》模块五 FlexRay 总线系统
FlexRay总线系统的结构组成有哪些？数据的通信原理是怎样的？目前 的应用状况如何？ 本模块将着重介绍这些问题。
七、FlexRay 数据帧的组成
FlexRay的一个数据帧由帧头、有效数据段和帧尾三部分组成。如下图所示。
1．帧头
帧头共由5个字节(40bit)组成，包括以下几位： ① 保留位（Reserved bit，1bit)：为日后的扩展做准备。 ② 负载段前言指示(Payload preamble indicator，1bit)：指明帧的负载段的矢 量信息。 ③ 空帧指示(Null frame indicator，1bit)：指明负载段的数据帧是否为零0 ④ 同步帧指示(Sync frame indicator，1bit)：指明这是一个同步帧。 ⑤ 起始帧指示(Startup frame indicator，1bit)：指明发送帧的节点是否为起始 帧。 ⑥ 帧ID(Frame ID，11bit)：指明在系统设计过程中分配到每个节点的ID(有效范 围为1-2047)。 ⑦ 有效数据长度(Payload length，7bit)：指示有效数据的长度，以字为单位。 ⑧ 头部CRC(Header CRC，11bit)：表明同步帧指示器和起始帧指示器的CRC计 算值，以及由主机计算的帧ID和帧长度。 ⑨ 周期(Cycle count，6bit)：指明在帧传输时间内传输帧的节点的周期计数。
二、FlexRay总线在宝马7系中的应用
1．总线应用概述
宝马7系F01/F02车型 FlexRay总线系统的拓扑结构 (见 右图）。
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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。
1. TDM方式：TDM方式是指将一帧数据分成很多个时间片，每个时间片分配给不同的
节点进行传输，以实现数据的并发传输。
2. 事件触发方式：事件触发方式是指节点在接收到特定的事件后才会进行数据传输，避免了网络的拥塞和冲突。
FlexRay总线还实现了时间触发方式和事件触发方式的混合传输，以更加灵活满足不同的要求。
五、FlexRay总线的误码率
FlexRay总线的误码率是指传输过程中发生错误的概率。
误码率是衡量通信系统可靠
性的重要指标，通常用BER（误码率）表示。
1. 固定误码率：固定误码率是指在规定的误码率和通信速率下，可以传输的最大数
据长度。
在FlexRay总线中，固定误码率可以达到10-12，远高于CAN总线的10-9。
2. 动态误码率：动态误码率是指在实际传输中，由于各种因素造成的误码率。
FlexRay总线的动态误码率可以自适应地调整传输参数，以达到最优的传输效果。
六、总结
FlexRay总线是一种高速、实时、可靠的数据通信总线，其特点是灵活、可靠、高精
度和高效率。
FlexRay总线的协议结构分为物理层、帧封装层和协议控制层三部分，其数
据传输方法采用了TDM方式和事件触发方式，误码率可达到10-12。
FlexRay总线的出现，填补了CAN总线在某些方面的不足，其在汽车电子控制系统中的应用前景十分广阔。
随着车辆电子化和智能化的快速发展，汽车控制系统对数据传输速率、实时性和可靠
性的要求越来越高。
FlexRay总线可以满足这些要求，成为了汽车控制系统中的佳选。
下
面我们来详细了解一下FlexRay总线的优势和应用。
一、FlexRay总线的优势
1. 高速传输能力：FlexRay总线的最高数据传输速率可达10Mbps，比CAN总线高出数倍，能够满足更高速率的数据传输需求。
2. 实时性优异：FlexRay总线采用高精度的时钟同步机制和严格的时间戳标记机制，保证数据传输的实时性，能够满足实时性要求高的控制系统的需求。
3. 可靠性强：FlexRay总线具有可靠性高的冗余机制，并且支持多重数据冗余传输，能够大大提高数据传输的可靠性和容错性。
4. 灵活性强：FlexRay总线可以通过灵活的参数配置，实现不同车型和控制系统的适配和应用。
5. 兼容性高：FlexRay总线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总线的应用
1. 这种总线在汽车安全控制系统中占有重要地位，例如ABS，在这种系统的控制中，需要实时性高和可靠性高的数据传输。
2. 在车载网络中，各种控制系统需要大量的数据交换，例如车身控制系统、发动机控制系统和传输系统，FlexRay总线提供了一个高速、可靠、大容量的数据传输通道。
3. 后视镜电动调节等豪华配置的实现，将具有更好的驾驶体验。
4. 环境控制系统中，如车窗放电、车门锁等等。
5. 智能驾驶系统中，如车道保持、自动刹车等等。
因为其高速、实时、可靠和灵活的特性，FlexRay总线在汽车电子控制系统中得到了广泛的应用，成为了未来汽车控制系统发展的趋势。