车载网络及信息技术(课件) 第三章 基于时间触发的车载网络

电控单元（ECU）节点：连接到网络上的具有一定应用功 能的节点。
网络星节点（Active Star）：只具有网络功能的通道连接 节点。
总线监控逻辑（Bus Guardian）：用于避免通道定时错误 的一个独立部分，它与一个通信控制器和一个微控制器相 连；总线监控逻辑必须独立于其它的通信控制器。
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第一节
FlexRay概述
作为计算机网络通信协议，按照ISO的计算机网络OSI通信模 型，FlexRay的分层结构如图3-1。
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第一节
FlexRay概述
一、基本术语
时间片（Slot）：是FlexRay对通信过程划分的时间段，在 这些时间段上控制器按一定要求或条件访问通信媒体。
周期时间（cycle time）：一个通信周期持续的时间，单 位为宏时钟节拍（macroticks）。
帧（frame）：通信过程中交换信息的一个时间窗结构。
帧标识符（frame identifier）：标识一个帧的值，在通信 周期的静态段，定义了这个帧的时间片位置；在动态段定 义了这个帧的优先级，数值越小优先级越高。
通信周期静态部分(Static Part)：在这一部分中，信息按着 固定的事先定义的TDMA方式传送。
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FlexRay概述
通信周期动态部分(Dynamic Part)：在这一部分，信息按 最小时间片算法（Mini-slotting Algorithm）发送；按信息 标识符的优先级确定发送的顺序。
车载网络及信息技术
第一章 概论 第二章 控制器局域网 第三章 基于时间触发的车载网络 第四章 车上媒体网络 第五章 车载以太网 第六章 车载信息系统 第七章 车联网技术 第八章 车载信息安全技术
第三章 基于时间触发的车载网络
FlexRay
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通信控制器（CC，communication controller）：在一个 FexRay的节点中完成通信协议功能的部件。
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FlexRay概述
周期数（cycle number）：用于识别一个通信周期的正整 数，系统启动后的第一个周期的周期数设为零，以后随着 通信周期递增，到最大数后回零，以此往复。
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FlexRay概述
通道（Channel）：在FlexRay系统中，通道指通信控制器 的物理连接。
节点主机（Host）：一个节点中执行应用程序的微控制器。
集群（clique）：一组具有一定相同系统属性的通信控制 器。
簇（cluster）：由至少一条通信通道直接连接的多个节点 构成的通信系统或子系统。
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FlexRay概述
时间片编号（slot number）：在一个通信周期中各个时间 片的编号，用于识别时间片。
启动帧（startup frame）：帧头含有一个标识部分，帧中 的时间信息可以在启动过程用来初始化系统。
同步帧（sync frame）：帧头含有一个标识部分，其中有 帧实际到达时间和预计到达时间的偏差，其可用于时钟同 步算法。
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FlexR来自百度文库y概述
关键时间片（key slot）：用于传输同步帧和启动帧的时 间片。
宏时钟节拍（macrotick）：由簇时钟同步算法确定的一 个时间段，用单位为微时钟节拍的一个整数表示。时钟同 步算法会动态调节这个值。全局时钟以宏时钟节拍为单位。
FlexRay概述
FlexRay是一个为车上应用系统高层网络和“线控”系统开发 的通信标准。它最突出的特点，是在提高数据传输率的条件 下，能够满足汽车安全要求的可靠性指标。车上“线控”系 统要求网络具有传输速度高、可靠性好和支持分布控制的性 能；FlexRay不仅仅是一个通信协议，而且包括协议控制器、 发送接收驱动器、以及各种FlexRay元件的硬件和软件接口标 准。
TDMA（Time Division Multiple Access）：分时多路复用 访问方式。FlexRay支持TDMA媒体访问方式。
通信周期（Communication Cycle）：FlexRay一个信息传 送的周期(Cycle)称为通信周期(Communication Cycle)。一 个通信周期由静态和动态两个部分构成，静态和动态的两 个部分任何一个都可以是空的。
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FlexRay概述
FlexRay相对于传统的车内通信协议具有很多新特性。这些特 性为新的应用提供了基础，也是FlexRay能够成为面向实时控 制的车载总线标准的重要原因。这些基本的特性包括： 高传输速率 同步时间触发 冗余和非冗余通信 拓扑结构灵活
同步节点（sync node）：被配置传输同步帧的节点。
工作点（action point）：宏时钟节拍的边界点，在这些点 启动或停止发送。
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FlexRay概述
二、节点基本结构
在FlexRay网络中，有节点三种基本类型：同步节点、冷启动 节点和应用任务节点。同步节点在网络中提供时钟同步算法 的支持，实现同步的功能。冷启动节点的特点是在网络尚未 同步之前就可以发送启动帧，支持节点和网络的通信的初始 化过程。冷启动节点一定是一个同步节点。这两种节点之外， 网络中还有一些完成一定应用功能的节点，就是应用任务节 点。
微时钟节拍（microtick）：一个节点的通信控制器时钟振 荡器产生的一个基本时间单位。
微时间片（minislot）：一个通信周期的动态段中的一个 时间片，用于同步传输部分媒体访问优先级仲裁。
空帧（null frame）：没有传输有效数据的帧，其数据部 分都置为0。
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FlexRay概述
FlexRay提供了两个独立的通信信道，每一个通信信道的速率 都可以达到10Mbit/s。这两个通道可以配置为冗余通信或非 冗余通信。冗余通信就是两个通道上传输一样的数据，通过 信息的冗余来提高可靠性。非冗余通信就是两个通道上各自 传输自己的数据，借此来达到高速率要求。