車用FlexRay-CAN網(wǎng)關(guān)協(xié)議分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著高新技術(shù)的發(fā)展，汽車不再只是代步工具，人們要求汽車具有越來越高的經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性、環(huán)保性，因此決定這些性能的汽車電子系統(tǒng)已成為整車系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。而CAN、FlexRay總線是當(dāng)前、將來事實(shí)上的總線，更是未來汽車電子系統(tǒng)中的兩種非常重要的總線，從而FlexRay-CAN網(wǎng)關(guān)的相關(guān)技術(shù)將成為推動汽車電子發(fā)展的重要因素。信號映射是FlexRay-CAN網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)消息轉(zhuǎn)換的重要機(jī)制，但是該機(jī)制中的消息組裝方法還沒有得到廣泛而深入的研究

2、。
　　本文圍繞FlexRay-CAN網(wǎng)關(guān)，首先詳細(xì)分析了現(xiàn)有的相關(guān)研究，簡單介紹了相關(guān)的汽車總線技術(shù)以及汽車網(wǎng)關(guān)的功能；然后對汽車網(wǎng)關(guān)的信號映射機(jī)制的流程及需要解決的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析；最后，提出了用于組裝FlexRay-CAN網(wǎng)關(guān)的消息的兩種方法以及用于優(yōu)化FlexRay總線動態(tài)段的可調(diào)度性以彌補(bǔ)FlexRay-CAN網(wǎng)關(guān)的不足的一種方案。本文的主要研究工作如下。
　　首先，提出了兩種消息組裝方法：一種是面向優(yōu)化總線帶

3、寬利用率的方法，由于信號值的改變是隨機(jī)的，當(dāng)信號值不變時，該信號就可以不傳輸，因此如果某個消息中所有信號都不傳輸時，該消息也可以不傳輸，從而用來傳輸該消息的帶寬空閑。因此通過使這種空閑帶寬盡量大，并利用其來傳輸盡力轉(zhuǎn)發(fā)型數(shù)據(jù)，可以減少總線帶寬總量的需求；另一種是面向提高消息中的信號比特位利用率的方法，這種方法把單個周期較小的信號組裝到多個周期較大的消息中，從而避免了周期較大的信號被組裝到周期較小的消息中，提高了信號比特位的利用率。另外，

4、本文還推導(dǎo)了消息周期的取值范圍以及FlexRay總線通信周期的取值范圍。
　　其次，分析了消息大小、變量pLatestTx、動態(tài)段長度對FlexRay動態(tài)段可調(diào)度性的影響。然后提出了用于優(yōu)化FlexRay動態(tài)段的可調(diào)度性的一種方案，這種方案把長度較大的消息從動態(tài)段移到靜態(tài)段，把最后一個靜態(tài)時隙與動態(tài)段合并以擴(kuò)大動態(tài)段長度，從而提高了動態(tài)段的可調(diào)度性。另外，對FlexRay靜態(tài)段中的消息最差響應(yīng)時間進(jìn)行了討論，分析了該方案對消息最差