Шина флекс рей что это

FlexRay, это высокоскоростной сетевой протокол предназначенный для автомобилей. Он разработан компанией FlexRay, основоположником которой является компания NXP совместно с BMW, DaimlerChrysler, Bosch, GM и Volkswagen. Первые спецификации протокола были опубликованы в 2004 году. В 2009 консорциум FlexRay распался , однако стандарты были приняты как ISO с номерами от 17458-1 до 17458-5. Вот о том, что представляет собой шина FlexRay, мы и поговорим в этой статье.

Видео:Урок №18. Цифровые интерфейсы современного автомобиля: шины данных CAN и LINСкачать

Шина FlexRay

FlexRay — это шина, разработанная для автома­тического управления в автомобилях. При ее разработке особое внимание уделялось при­годности для использования в системах актив­ной безопасности без механического перехода на аварийный режим (X-by-Wire), где требу­ются детерминизм и отказоустойчивость.

Бла­годаря высокой скорости — до 20 Мбит/с — при передаче данных с резервированием, данную шину FlexRay также можно использовать для передачи аудиосигнала или видеосигнала с высокой степенью сжатия. Основные особенности:

• Передача с таймерным управлением с га­рантированной задержкой отклика;
• Возможность передачи информации с управлением событиями с назначением приоритетов;
• Передача информации по одному или двум каналам;
• Высокая скорость передачи, до 10 Мбит/с, с параллельной передачей по двум кана­лам до 20 Мбит/с;
• Структура в виде линейной шины, звездоо­бразной конфигурации или в комбиниро­ванном виде.

Спецификацию можно найти на сайте кон­сорциума FlexRay.

Видео:Диагностика электрических рулевых реек с управлением по CAN и FlexRayСкачать

Среда передачи в системе FlexRay

Среда передачи, используемая в системе FlexRay — это двухпроводной кабель с витой парой, где могут использоваться как экрани­рованные, так и неэкранированные кабели. Каждый канал FlexRay состоит из двух вет­вей, шина-плюс (ВР) и шина-минус (ВМ). Для шифрования FlexRay использует метод NRZ (без возврата на ноль).

Состояние шины определяется путем изме­рения разности напряжения между ВР и ВМ. Таким образом, передача данных менее чув­ствительна к внешним электромагнитным вли­яниям, поскольку они одинаково воздействуют на обе ветви и компенсируют друг друга.

При подаче разного напряжения на две ветви канала могут иметь место четыре со­стояния шины; они обозначаются как ldle LP (LP, низкая мощность), Idle, Data_0, и Data_1 (рис. «Состояния и напряжения шины FlexRay» ). Idle_LP — это состояние, при котором на ВР (шина-плюс) и ВМ (шина-минус) по­дается низкое напряжение от -200 до 200 мВ (относительно массы). В состоянии Idle на ВР и ВМ подается напряжение 2,5 В +-30 мВ. Чтобы перевести канал в состояние Data_0, как минимум один передающий узел должен подать на канал отрицательное напряжение -600 мВ, а для Data_1 +600 мВ.

Видео:Немного о FlexRay. Диагностика блока SRS от автомобиля Volvo XC40Скачать

Топология сети FlexRay

Сети FlexRay можно структурировать как шинные топологии и звездообразные то­пологии. Может быть и две звезды, если в звездах учитывать задержки сигналов. Также возможны топологии, в которых к звезде подключено несколько шин.

Поскольку оба канала системы FlexRay могут быть структурированы независимо друг от друга, в обоих каналах можно ис­пользовать разные топологии. Например, один канал может быть структурирован в виде активной звездообразной топологии, а другой — в виде шинной.

Читайте также: Кто выпускает шины пирелли в россии

Из-за частот, которые могут превышать ча­стоты CAN в десять раз, при проектировании сети FlexRay необходимо проследить во всех топологиях, чтобы такие параметры, как длина провода и нагрузочные резисторы, вы­бирались таким образом, чтобы искажения сигнала оставались в допустимом диапазоне.

Видео:Что означает МАРКИРОВКА НА ШИНАХ / Значение всех цифр и букв на резинеСкачать

Доступ к шине FlexRay, управление временем

Для достижения детерминизма, т.е. гаран­тированной максимальной длительности передачи сообщения, связь в шине FlexRay выполняется с управлением по времени, с циклами постоянной длительности. Каждый цикл в первую очередь имеет статический сегмент, поделенный на одинаковые интер­валы времени (рис. «Управление по времени FlexRay» ). За каждым проме­жутком времени постоянно закрепляется не более одного узла из тех, которым в данный момент разрешена передача.

За ним следует динамический сегмент, в котором доступ к шине определяется приори­тетом сообщений. Промежуток между стати­ческим и динамическим сегментами можно произвольно менять, но не во время работы. То же самое относится к длительности ин­тервалов времени, которые можно регулиро­вать, но они должны оставаться постоянными во время работы.

В качестве третьего элемента в цикле можно определить окно «символов». Его можно ис­пользовать для передачи одного символа. Символы предусмотрены для активации сети и проверки функциональности.

Видео:Диагностика на столе рейки с FLEXRAY. Работа с флексрей без машины.Скачать

Синхронизация в шине FlexRay

Каждому узлу в сети требуется свой ге­нератор синхронизирующих импульсов, определяющий время для передачи и дли­тельность битов. Внутренние генераторы синхронизирующих импульсов нескольких узлов могут отличаться друг от друга из-за колебаний температуры и напряжения, и производственных допусков. Поэтому в шинной системе, такой как FlexRay, управ­ляющей доступом к шине через промежутки времени, необходимо посредством регуляр­ных коррекций обеспечить, чтобы отклоне­ние синхронизирующих импульсов друг от друга оставалось в допустимом диапазоне. Для этого некоторые узлы берут на себя функции синхронизаторов, с которыми дру­гие узлы регулярно синхронизируют свои внутренние синхронизирующие импульсы. Эта процедура адаптирует и нулевые точки (смещение) синхронизирующих импульсов, и их частоту. Работа может продолжаться даже при отказе отдельных узлов. Чтобы можно было делать коррекцию, каждый цикл завершается короткой фразой (IMIT, перерыв в работе сети), в которой можно сдвигать нулевую точку цикла.

Благодаря этой процедуре во всех узлах обеспечивается «глобальное время». Это время выдается в виде макроимпульсов сиг­нала времени. Механизм синхронизации под­держивает длительность одного макроим­пульса в среднем постоянной во всех узлах.

Когда сеть включена, сначала нужно установить общую концепцию времени со стороны всех узлов. Для этой цели служит процесс запуска, занимающий небольшое время. Аналогичным образом, узлу, намере­вающемуся синхронизироваться с работаю­щей сетью, требуется определенное время, чтобы быть принятым во внимание.

Видео:Что внутри китайской и европейской шины? Пилим - и сравниваем!Скачать

Арбитраж в динамическом сегменте

Сообщениям может даваться разный приори­тет в динамическом сегменте. Длительность передачи сообщения не может гарантиро­ваться. Приоритет устанавливается иденти­фикатором фрейма, который может быть присвоен в сети лишь один раз. Сообщения передаются в порядке их идентификаторов фрейма. Для этого каждый узел запускает счетчик (идентификатор интервала), увели­чивающийся при получении сообщения. Если идентификатор интервала принимает значе­ние идентификатора фрейма готового сооб­щения в этом узле, то оно передается. Если длина динамического сегмента недостаточна для всех сообщений, то процесс передачи должен быть смещен на более поздний цикл.

Читайте также: Назначение шины данных can

Фреймы в динамическом сегменте могут иметь разную длину. Пределы динамического интервала на двух каналах не зависят друг от друга. Таким образом, могут быть сообщения с разными идентификаторами интервалов.

Видео:Подробно про CAN шинуСкачать

Фрейм данных FlexRay

FlexRay и в динамическом, и в статическом сегментах использует одинаковый формат, который может быть поделен натри раздела- заголовок, полезная фаза и трейлер (рис. «Фрейм данных» ).

Заголовок

Заголовок включает в себя:

• Зарезервированный бит для будущих из­менений протокола;
• Индикатор начала полезной фазы, ука­зывающий, содержится ли в ней вектор управления сетью;
• Нулевой индикатор фрейма, указываю­щий, что данные не обновлялись с послед­него цикла;
• Индикатор фрейма синхронизации, указы­вающий, что данный фрейм нужно исполь­зовать для синхронизации системы;
• Индикатор фрейма запуска, указывающий, что данный фрейм используется в фазе запуска сети;
• Идентификатор фрейма; соответствует номеру интервала, в котором передается фрейм.
• Длительность полезной фазы с указанием размера пользовательских данных. У всех интервалов в статическом сегменте в этом поле всегда стоит одинаковое значение. Фреймы в динамическом сегменте могут иметь разную длину.
• CRC заголовка, придающий этой части фрейма дополнительную защиту, из-за его чувствительности к ошибкам в разряде.
• Количество циклов; в этом поле передается номер цикла, в котором размещается передающий сетевой узел.

Полезная фаза

Пользовательские данные, далее обрабатываемые главным компьютером, передаются в сегмент полезной фазы. Можно также передать вектор управления сетью или 16-битовый идентификатор сообщения.

Максимальная длины пользовательских данных составляет 254 байта, они передаются 2-байтовыми словами.

Трейлер

Трейлер содержит 24-битовую контрольную сумму (CRC фрейма), действующую на весь фрейм.

Генерирование потока битов фрейма

Прежде чем узел сможет передать фрейм с данными хоста, фрейм преобразуется в «поток битов». Для этого фрейм сначала разбивается на отдельные байты. В начало фрейма вставляется стартовая очередность передачи (TSS), затем стартовая очередность фрейма (FSS). Затем на основе байтов фрейма генерируется расширенная байтовая очередность, где перед каждым байтом фрейма вставляется стартовая байтовая очередность (BSS).

Для завершения потока байтов в конце добавляется завершающая очередность фрейма (FES).

В случае, когда фрейм находится в динамическом сегменте, можно добавить в поток битов еще одну очередность — динамическую конечную очередность (DTS), предотвращающую запуск передачи другим узлом.

Видео:Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать

Режимы работы шины FlexRay

Шину FlexRay можно перевести в режим, когда узлам требуется лишь минимальная мощность, и все операции шифрования и дешифрования остановлены, но могут быть активированы сигналом на линии шины. Здесь драйвер шины все еще в состоянии обнаруживать специальные сигналы на шине и затем также активировать ведущее устройство соответствующим сигналом. Каждый узел может передавать сигнал активации.

Видео:3PMSF ≠ M+S. Всё, что нужно знать о «снежинке внутри горы»Скачать

О шинах коммуникации и диагностики в автомобилях: FlexRay, CAN, LIN

Многие автомобили даже бюджетного сегмента имеют большое количество электронных систем управления. Внедрение большинства новейших технических разработок стало возможным благодаря использованию высокопроизводительных электронных компонентов, которые требуют обмена данными между ними.

Читайте также: Противоскольная лента для направляющей шины деволт

Данные передаются в виде серии синхронизированных сигналов по специальным шинам: FlexRay, CAN, LIN.

Шина CAN

CAN — это первый стандартизованный протокол обмена данными между блоками управления. Сегодня CAN получил широкое распространение на всех видах транспорта и используется в системах автоматизации промышленного производства.

Особенности шины СAN:

• Использует дифференциальную передачу данных.
• Каждое сообщение содержит числовое значение, которое управляет его очередностью на шине, а также может служить идентификатором содержимого сообщения.
• Продуманная схема обработки ошибок, обеспечивающая повторную передачу сообщений, если они не были получены должным образом.
• Эффективная система изоляции сбоев и удаления сбойных узлов с шины.

Преимущества:

• Возможность работы в режиме реального времени.
• Умеренная стоимость.
• Широкий диапазон скоростей работы.
• Наличие широкого ассортимента продуктов от различных поставщиков.

Недостатки:

• Скорость передачи данных до 1 Мбит/с (обычно 500 кбит/с) недостаточна для современных систем активной безопасности автомобиля.
• Малые размер сообщений (максимум 8 байт данных).
• Относительно большой размер служебных данных в пакете (по отношению к полезным данным).
• Повреждение одного из блоков управления может привести к полной неработоспособности CAN-соединения.

Шина FlexRay

Шина FlexRay пришла на замену шине CAN, от которой ее отличает более высокая скорость передачи и больший объем передаваемых данных. Шина используется в современных автомобилях в системах активной безопасности и адаптивного круиз-контроля.

Особенности шины FlexRay:

• Использует дифференциальную передачу данных;
• Передача данных происходит по заданному расписанию (по времени), отсутствует необходимость управления приоритетами сообщений. Если новых данных для передачи нет, то повторяется передача старых.
• Каждое принимающее устройство само проверяет корректность принятого пакета данных.

Преимущества:

• Возможность работы в режиме реального времени.
• Высокая скорость передачи данных — до 10 Мбит/с.
• Большая длина протокола передачи данных — максимум 256 байт.
• После выхода из строя отдельных компонентов сохраняется надежная непрерывная работа с остальными блоками.

Недостатки:

• Высокая стоимость и большие затраты на разработку новых узлов. Требуются контроллеры, способные работать с высокой временной точностью, и специальные трансиверы.
• Низкий уровень сигналов, ограничивающий предельную длину шины.

Шина LIN

Шина LIN применяется для обмена данными в системах, где скорость передачи данных не имеет значения: датчики и исполнительные механизмы климатической системы, дворники, стеклоподъёмники, привод и обогрев зеркал заднего вида, освещение и т.д.

Особенности шины LIN:

• Однопроводная передача данных;
• На шине LIN всегда один модуль управления является главным модулем, а остальные подчинёнными. В сети может быть подключено до 16-ти устройств.

Преимущества:

• После выхода из строя отдельных компонентов обеспечивается надежная непрерывная работа остальных элементов в сети.
• Низкая стоимость элементной базы, простота реализации.

Недостатки:

Компания MSG Equipment разрабатывает и производит оборудованиt для диагностики агрегатов автомобилей, работающих по разным протоколам коммуникации:
контроллер MS561 и специальные кабели: диагностика рулевых реек, работающих по протоколам CANи FlexRay.
тестер MS016: считывание и сохранение данных с LIN шины.
тестеры и стенды MSG Equipment: управление генераторами по протоколу LIN.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
  • Правообладателям
  • Политика конфиденциальности

  Автоподбор © 2023
  Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/shina-fleks-rey-chto-eto

  💥 Видео

  Главные ошибки при выборе летних шин | Как правильно выбрать летние шиныСкачать

  

  АЗЫ ДИАГНОСТИКИ. Шины передачи данных. Часть 3. Шина LinСкачать

  

  Что означает маркировка на шинах! Значение цифр и букв на резине.Скачать

  

  НИЗКОПРОФИЛЬНЫЕ ШИНЫ ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ АВТОМОБИЛИСТСкачать

  

  ВСЕ МАРКИРОВКИ ШИН. БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЙСкачать

  

  Что такое фрикционная шина и почему она "липучка"Скачать

  

  Шина CAN. Часть 1. Разбираемся как работает CAN bus, разберем кадр данных до "костей".Скачать

  

  Шины RunFlat. Что это такое и зачем они нужны?Скачать

  

  Неизвестный Китай: достойные бренды шин, о которых вы не слышалиСкачать

  

  Идем на снижение! Зачем нужна низкопрофильная резинаСкачать

  

  ТОП 5 ЗИМНИХ ШИН КОТОРЫЕ ТОЧНО ПОКУПАТЬ НЕ СТОИТ!Скачать