新型总线FlexRay网络通信设计实现

随着汽车对通信速率的要求越来越高,FlexRay的应用成为必然趋势。主要介绍新型总线FlexRay的协议、FlexRay网络的系统设计以及FlexRay节点的硬件设计和软件设计。该篇中的FlexRay网络是以集成通信控制器的MPC5567主芯片和收发器TJA1080所构成的节点按点对点拓扑结构来组成的网络,并且以按钮控制灯的开关为实例来介绍FlexRay如何实现网络中各个节点之间的同步和数据收发,从而实现FlexRay网络之间的通信。     

FlexRay网络中带宽利用率的理论研究

为提高FlexRay网络的带宽利用率,将基于FlexRay网络的时间参数优化模型中的非线性算符化简为线性算符,推导出了FlexRay网络中最优静态帧净荷段长度和最大带宽利用率的解析表达式。数值实验验证了解析表达式的正确性,证明了所得的解析公式能够对FlexRay网络的带宽利用率进行准确的计算。     

基于FlexRay总线的鱼雷制导系统通信网络设计

提出利用新一代FlexRay总线代替传统RS485/RS422、CAN总线等通信方式,作为现代鱼雷制导系统的数据通信网络;分析了FlexRay总线的特征,指出该总线在鱼雷上的应用价值及优势特点;详细给出制导系统的设计方案,包括网络拓扑构建、节点电路设计、软件通信流程等;通过测试实验,验证了系统信息传输的可靠性,为FlexRay总线在鱼雷电子系统中的应用奠定了基础.     

四轮独立驱动电动车控制系统FlexRay通信网络的设计与实现

四轮独立驱动电动汽车控制系统对通信确定性有更高的要求。基于汽车总线开发V模式流程,从四轮独立驱动控制系统通信需求出发,设计其FlexRay通信网络;采用Network Designer生成网络数据库,导入到CANoe.FlexRay软件对网络进行了全仿真、半实物仿真,验证了所设计的FlexRay通信网络的协议参数的正确性,最后将该网络用于样车中;实验结果表明,所设计的FlexRay通信网络完全可用于四轮独立驱动电动车控制系统,具有较高的可靠性、确定性及实时性,能够满足控制系统的通信需求。     

FlexRay时钟同步分析

描述FlexRay网络的基本特点及FlexRay网络时钟同步算法的具体过程,介绍FlexRay网络的容错中间点算法,提出时钟同步算法的数学模型,并对数学模型进行分析。从理论上说明FlexRay时钟同步算法具有较强的容错性和适用性。     

FlexRay总线技术在航天领域的应用

针对航天领域的CAN 总线技术,本文提出一种新的FlexRay 总线通信方式,并介绍了一种基于FPGA+ FlexRay 架构的处理模式,同时描述了FlexRay 总线的特点和工作原理,从协议上分析了FlexRay 总线在航天领域应用的可行 性,从芯片选用、原理设计、接口实现以及软件设计等方面阐述了FlexRay 总线在我国航天领域的应用。     

FlexRay车载网络的神经网络模型参考控制

针对FlexRay车载网络控制系统的复杂性和非线性特点,有限的网络带宽资源会造成数据传输的不确定性和数据传输延时,使得FlexRay网络在高速传输数据时控制性能下降。利用神经网络具有的自学习、自适应和全局逼近的能力,本文以提高FlexRay车载网络控制性能为目的,提出以网络带宽利用率为参考模型的神经网络控制方法。首先对神经网络模型参考控制系统的结构进行分析,其次设计FlexRay车载网络的神经网络模型参考控制器,在负载的情况下,运用Matlab软件中的Simulink对控制器的性能进行仿真研究。仿真结果表明,该控制器能够有效地提高FlexRay车载网络控制性能,且对控制对象参数变化具有良好的适应性。       

一种FlexRay总线通讯测试系统设计

FlexRay总线作为一种高速、灵活、可靠的串行通信总线,已逐渐成为汽车网络的主流。为了验证该总线技术在航天技术应用上的可行性,设计了一个基于TMS570LS3137安全控制器和PXI8517集成测试板卡的FlexRay总线网络测试系统。从硬件设计、平台搭建、协议规范、节点设计、网络定义等方面介绍了测试系统的设计方案,实现了网络中各个节点之间的同步和数据收发,最终实现了FlexRay网络之间的通信。试验结果表明了FlexRay网络通信系统的可行性和可靠性,并以其高速和强冗余特点成功应用于国家863项目机电作动系统研制项目中。     

基于FlexRay的线控转向系统设计

机械控制难以满足目前汽车电子业对实时性和安全性的要求。为此,提出一个基于FlexRay总线的线控转向系统设计方案,给出转向盘模块、执行器模块及通信网络的结构及软硬件实现方法。通过引入从电子控制单元,减轻主电子控制单元的负荷,从而更好地实现转向控制。实验结果证明,该设计方案满足系统的实时性要求。     

FlexRay网络静态段参数设计优化

FlexRay网络具有带宽高、确定性和可靠性等优势,能够很好地满足未来汽车线控技术发展需要.其消息和网络参数配置对FlexRay网络带宽利用率有重要影响.以静态段带宽利用率和静态段帧ID(FID)数目为约束条件,提出基于信号优先级的封装方法和基于两步的网络参数设计方法.实例验证该方法的有效性,FlexRay网络带宽利用率提高明显.     

FlexRay车载网络管理数据调度的研究

为确保汽车通信构架FlexRay的高效实时运行,需要尽可能地简化网络结构设计、降低通信复杂程度,良好的车载网络管理能够实现这些功能.简述了FlexRay通信协议和数据帧结构,在对比两种网络管理机制之后,提出了一种基于新规范的FlexRay网络管理方法.以其基本规范为依据,对网络管理数据的调度进行了分类,设计了数据的动态...     

基于三级队列缓存的FlexRay网络监控平台

FlexRay以其实时性、灵活性、高带宽的优势,被称为“下一代车载网络”;然而其协议相对复杂,网络组网调试过程较困难;目前的辅助调试工具如CANoe不能进一步分析网络性能,在应用上具有局限性;针对上述问题,提出了一种同时对多个数据采集与存储的解决方案,并以FPGA为核心设计了FlexRay网络监控平台,利用SPI和USB总线设计了通信协议,在数据缓存方面设计了三级队列缓存方案;该平台实现了通信数据监测功能,可以获取结点CPU中寄存器状态、记录数据帧到达时间,进而分析网络运行及故障状态,同时解决了大量数据缓存溢出的问题;经过测试表明:系统能够稳定运行,适用于快速、优化地设计FlexRay网络。     

车载FlexRay网络调度算法综述

FlexRay是为车载网络系统中高速率通信需求而开发的网络通信标准,将事件触发和时间触发2种方式相结合,以满足汽车安全性和可靠性的需求。由于其良好的发展前景,得到了学界和企业界的广泛关注,在提高网络利用率和可靠性方面开展了很多研究。而消息调度算法在提高网络性能方面起着至关重要的作用,为此,从静态段消息调度、动态段消息调度和CAN/FlexRay混合网关消息调度等3个方面对近年来消息调度相关研究进行了详细的总结和分析,并指出了当前研究的不足和未来可能的研究方向。     

车载冷却风扇智能控制系统设计

为提高汽车发动机冷却系统的性能,结合新型FlexRay车载网络总线技术,提出了一种车载冷却风扇智能控制系统的设计方案。该系统采用多参数复合的线性控制信号,即同时采集冷却系统温度数据和发动机工作状态参数,由MCU综合处理后输出PWM控制信号,实现了对冷却风扇的实时、高效控制。测试结果表明,该系统能够很好地实现多节点间数据的读写和传输,具备较高的实时性、可靠性和精确度。     

基于FlexRay总线的嵌入式汽车线控制动技术研究

介绍了FlexRay总线技术的发展特点及克斯菲尔公司生产的FlexRay总线控制器芯片MFR4200,阐述了汽车线控制动技术的主要特点,详细论述了基于嵌入式微处理器芯片S3C44B0X的汽车线控制动系统的设计;构建了线控制动系统节点,设计了系统硬件软件,使用FlexRay总线总线数据检测软件检测总线数据;结果表明用FlexRay总线构成的嵌入式汽车线控自动系统较其他的总线系统具有良好的数据传输稳定性及可靠性,同时很好地实现了汽车的制动。