FlexRay通訊協(xié)議是一種具備故障容錯(cuò)的高速汽車總線系統(tǒng),，已經(jīng)成熟運(yùn)用在BMW X5的電控減震和主控懸吊系統(tǒng)中,。這里將喝大家一起來(lái)了解FlexRay協(xié)議及對(duì)應(yīng)的解碼方案,。

　　一、FlexRay總線介紹

　　FlexRay是一種高速可確定性的,，具備故障容錯(cuò)的汽車總線系統(tǒng)。如今大多數(shù)汽車中主要是通過(guò)CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,，新的x-by-wire系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的出現(xiàn),，也導(dǎo)致了車輛系統(tǒng)對(duì)信息傳送速度尤其是故障容錯(cuò)與時(shí)間確定性的需求不斷增加。而FlexRay通過(guò)在確定的時(shí)間槽中傳遞信息,，以及在兩個(gè)通道上的故障容錯(cuò)和冗余信息的傳送,，滿足了這些新增加的要求。

　　FlexRay的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為單信道和雙信道,，包括單信道總線型,、單信道星型、單信道混合型和雙信道可獨(dú)立選擇拓?fù)湫问?。如圖1所示為單信道總線型,，圖2為雙信道拓?fù)湫问健?/p>

　　圖1 單通道總線拓?fù)?/p>

　　圖2 雙通道總線拓?fù)?/p>

　　·FlexRay 在物理上通過(guò)兩條分開(kāi)的總線通信，總數(shù)據(jù)速率可高達(dá)到20Mbit/秒,；

　　·FlexRay具有可靠性特點(diǎn),，尤其其冗余通信能力可實(shí)現(xiàn)通過(guò)硬件完全復(fù)制網(wǎng)絡(luò)配置,，并進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)測(cè)；

　　·FlexRay可支持各種拓?fù)?，如總線,、星型和混合拓?fù)洹?/p>

　　圖3 各個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)速率的比較

　　雖然FlexRay本身不能確保系統(tǒng)安全，但它可以支持以安全為導(dǎo)向的系統(tǒng)（如線控系統(tǒng)X-by-Wire）的設(shè)計(jì),。

　　圖4  FlexRay應(yīng)用系統(tǒng)

　　二,、FlexRay數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)

　　一個(gè)數(shù)據(jù)幀由幀頭、有效數(shù)據(jù)段和幀尾三部分組成,。如圖5所示：

　　圖5 FlexRay 數(shù)據(jù)幀

　　l幀頭

　　1,、保留位(1 位)，為日后的擴(kuò)展做準(zhǔn)備,；

　　2,、負(fù)載段前言指示（1 位），指明幀的負(fù)載段的向量信息,；

　　3,、空幀指示（1 位），指明負(fù)載段的數(shù)據(jù)幀是否為零,；

　　4,、同步幀指示（1 位），指明這是一個(gè)同步幀,；

　　5,、起始幀指示（1 位），指明發(fā)送幀的節(jié)點(diǎn)是否為啟始幀,；

　　6,、幀 ID（11 位），指明在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中分配到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的 ID,；

　　7,、有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（7 位），指示有效數(shù)據(jù)的的長(zhǎng)度,；

　　8,、頭部 CRC（11 位），表明同步幀指示器和起始幀指示器的CRC計(jì)算值,；

　　9,、周期（6 位）。指明在幀傳輸時(shí)間內(nèi)傳輸幀的節(jié)點(diǎn)的周期計(jì)數(shù),。

　　l有效數(shù)據(jù)部分

　　1,、數(shù)據(jù)部分，在圖中分別以 data0、data1…表示,；

　　2,、信息ID；

　　3,、網(wǎng)絡(luò)管理向量,。

　　l幀尾部分

　　只含有單個(gè)的數(shù)據(jù)域，即CRC部分,，包括幀頭CRC和數(shù)據(jù)幀的CRC,。

　　四、ZLG致遠(yuǎn)電子示波器FlexRay解碼方案

　　依托于ZDS4054 Plus示波器強(qiáng)大的運(yùn)算平臺(tái),，免費(fèi)標(biāo)配FlexRay協(xié)議的解碼功能,。既可以對(duì)512M全內(nèi)存的FlexRay數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，又可以對(duì)車輛通訊信號(hào)監(jiān)測(cè),，每一幀數(shù)據(jù)的信息均可在事件表中進(jìn)行查看,，如下圖6所示：

　　圖6 Flexray總線解碼

　　對(duì)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常分析，可在示波器的縮放模式下使用雙ZOOM多窗口顯示的功能,，對(duì)信號(hào)進(jìn)行多窗口異常監(jiān)測(cè)和分析，可就某一個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行分析,，也可對(duì)某一個(gè)上升沿的上升時(shí)間進(jìn)行分析測(cè)量等,，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)觀測(cè)事件表中的數(shù)據(jù)變化，如下圖7所示,。

　　圖7 Flexray細(xì)節(jié)分析