LIN总线与FlexRay总线课件.pptxVIP

车载网络技术

--LINFlexRay;1汽车总线技术

;1汽车总线技术;1汽车总线技术;1汽车总线技术

;LIN（LocalInterconnectNetwork)，局部互联网络，是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。

LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合比如智能传感器和制动装置之间的通讯，使用LIN总线可大大节省成本

;2LIN总线;LIN网络由数据链路层和物理层构成

数据链路层

逻辑链路控制子层（LLC）

报文滤波、恢复管理、报文确认等

媒体访问控制子层（MAC）

是LIN的核心

对来自LLC的报文封装串行化

对来自物理层的数据进行解串、错误检测等

由故障界定管理实体进行监控

物理层

定义了信号如何在总线媒体上传输

定义物理层的驱动器/接收器特性

;物理层采用单线连接，两个电控单元间的最大传输距离为40m

其总线驱动器和接收器的规范遵从改进的ISO9141单线标准。

低成本

LIN是基于SCI/UART(通用异步收发接口的单总线串行通信)协议；

目前几乎所有的微控制器芯片上都有SCI/UART接口。

低传输速率，小于20kb/s

单主控器/多从设备模式，无需仲裁机制

;同步机制简单

从节点不需晶振或陶瓷振荡器就能实现自同步，节省了从设备的硬件成本。

通信确定性

主节点控制整个网络的通信，控制不同节点的传输时间；

每个报文帧的长度是预知的；

采用调度表，保证信号的周期性传输、保证总线不出现超负载现象。

报文的数据长度可变

LIN应答帧报文的数据场长度可在0~8个字节之间变化，便于不同任务的通信应用。

;不需改变LIN从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点

LIN总线的网络节点数一般不超过16，否则，节点增加将会减少网络阻抗，导致环境条件变差。每增加一个节点，就会降低3％的阻抗

采用奇偶校验和求和校验相结合的双重校验机制。

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;（一）概况

FlexRay是FlexRay协会在克莱斯勒公司的典型应用以及BMW公司Bytefight通信系统基础上，开发的一个???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。

2000年9月，宝马和戴姆勒-克莱斯勒联合飞利浦（现恩智浦）和摩托罗拉（现飞思卡尔）创建了FlexRay联盟，之后博世、通用和大众也成为其核心成员。他们制定了满足未来车内控制应用通信需求的FlexRay通信协议。

随着FlexRay通信协议逐步发展成熟，几乎全球所有知名的汽车厂商和电子、半导体公司都加入了该联盟，为该协议的发展提供各个方面的技术支持，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、底盘和线控系统的标准协议。;（一）概况

FlexRay总线特点：

支持静态时间和动态时间驱动的两种通信机制；

灵活的容错能力，支持单通道和双通道操作；

高的数据传输速率和网络使用率，每个通道的速度均达到10Mbps；

可靠的错误检测功能，包括时域的总线监测机制和数字CRC校验；

可采用多种网络拓扑结构，包括总线结构、星型结构以及多星型结构；

FlexRay总线在重负载下可以关闭部分节点，使其仅接收数据而不发送数据，减少数据重发次数，使得总线负载很快下降。

FlexRay总线的这些特点使其可以替代CAN总线，适合车载骨干网络、分布式控制系统以及安全系统等应用场合。;（一）概况;（一）概况

第一辆FlexRay量产车：BMWX5-48i，主要应用在电子控制减震器系统，采用星型拓扑结构。;（一）概况

2008年，宝马7系中采用了多达12个FlexRay节点收发器（含一个网关），FlexRay以跨系统方式实现行驶动态管理系统和发动机管理系统的联网。;（二）FlexRay总线技术

1.帧格式结构

数据帧结构包括：头部段、负载段和尾部段三部分;（二）FlexRay总线技术

2.帧的编码与解码

FlexRay采用非归零编码机制。

编码与解码主要包括3个过程：

编码与解码过程；

位过滤过程；

唤醒模式解码过程。

这些过程设计的三个技术：

位时钟对齐

采样与多数表决

通道空闲检测

;（二）FlexRay总线技术

3.媒介访问控制

媒介访问控制以一个循环进行的通信周期为基础。

FlexRay提供了两种访问方式：

静态的基于时分多址的访问方式

动态的基于微型时槽的访问方式

4.时钟同步

FlexRay协议使用分布式时钟同步机制。