FlexRay

 简介

　　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特点，可以作为新一代汽车内部网络的主干网络。FlexRay是汽车工业的事实标准(facto standard)。

　　1999 Daimler-Chrysler和BMW开始进行FlexRay研究
　　2000 FlexRay协会成立，成员包括BWM、Bosch、DaimlerChrysler、GM、Freescale、NXP、Vector等
　　2001 出现第一个收发器原型
　　2002 VW在美国的FlexRay大会上宣称支持FlexRay
　　汽车工业宣布将来使用FlexRay
　　2003 开始鉴定FlexRay用于x-by-wire系统的可行性
　　2006 FlexRay首次应用于量产车，作为数据主干网用在了BMW X5的悬架系统上
　　未来 FlexRay作为标准总线将用于所有x-by-wire系统（制动、转向…）、其它安全关键领域（工业、航空…）和用作数据主干网（相比CAN总线有更高的带宽）

　　(1)x-by-wire安全关键应用
　　(2)基于FlexRay的“数据主干网”
　　通过网关与其它总线相连，如CAN、LIN、MOST
　　(3)需要在不同ECU间进行交叉计算的分布式控制系统
　　比如动力系统和底盘系统

总线型拓扑结构

　　FlexRay可以应用在无源总线和星形网络拓扑结构中，也可以应用在两者的组合拓扑结构中。这两种拓扑均支持双通道ECU，这种ECU集成多个系统级功能，以节约生产成本并降低复杂性。双通道架构提供冗余功能，并使可用带宽翻了一番。每个通道的最大数据传输率达到10Mbps。
　　无源总线拓扑的主要优势在于，采用设计工程师熟悉的汽车网络架构，因而有效控制成本。在需要更高带宽、更短延迟时间或确定性行为，而同时容错功能并非必需的情况下，这种无源总线拓扑非常有用。典型的应用领域就是直接替换CAN以满足带宽要求。
　　而使用星型拓扑却可完全解决容错问题，因为如果出现意外情况，星型的支路可以有选择的切断。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。
　　

星型拓扑结构

除了其拓扑的灵活性以外，FlexRay尚有许多其他协议无法比拟的优势。它同时支持时间触发(确定性)通信和事件触发通信，如启动制动顺序(braking sequence)。
　　FlexRay还支持总线间的多种消息传递架构。随着FlexRay在汽车上的广泛使用以及网络日益统一，这项功能将越发重要。例如，若干家汽车制造商已经实施或提议采用一种网络架构，不管采用何种通信协议，所有通信通过一个网关实现。为了跨越协议边界通信，要求网络支持多个消息传递选项。
　　FlexRay拓扑的灵活性及实现事件触发或时间触发的操作模式对收发器意义重大。下面列举其中一部分：
　　1. 10Mbps的数据处理速率；
　　2. 支持FlexRay节点和有源星型拓扑；
　　3. 提供电源管理功能，提高ECU效率；
　　4. 为时间驱动和事件驱动模式集成两个专用的控制输入；
　　5. 支持本地和远程唤醒功能；
　　6. 提供错误检测；
　　7. 符合汽车行业的严格规范要求(例如ESD和EMC领域，同时涉及上述各个方面)。