一種FlexRay總線通信四余度方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信技術領域，特別是涉及一種FlexRay總線通信的四余度方 法。
【背景技術】
[0002] FlexRay是一種近年來發(fā)展起來的新型車載總線，具有時間觸發(fā)、高容錯能力、低 傳輸延遲和高通信速率等特點。2000年，寶馬、奔馳、通用等七家公司成立了FlexRay通信 聯(lián)盟，并在此基礎上于2001年形成了FlexRayVI. 0通信協(xié)議，經(jīng)過十余年的發(fā)展，歷經(jīng)百 來個版本的升級，目前FlexRay通信協(xié)議已更新至V3. 0版。2006年，寶馬X5、X7等高檔汽 車上成功應用了FlexRay標志著FlexRay不再只處于開發(fā)階段，以進入實際應用中。
[0003] FlexRay做為一種新型總線技術，單通道情況下數(shù)據(jù)傳輸率最高可達10Mbps，總 數(shù)據(jù)速率可達20Mbps，其網(wǎng)絡帶寬是CAN的20倍之多，數(shù)據(jù)傳輸效率可高達96. 9%，是 CAN的1. 6倍，具有可靠性高和實時性好等優(yōu)點，能滿足大容量實時通信要求。國內對于 FlexRay的研宄還處于起步階段，大部分還停留在理論研宄階段，目前FlexRay總線節(jié)點大 部分采用雙通道通信結構，可靠性較低，對于FlexRay總線余度設計的研宄更是少之又少， 制約了FlexRay的應用范圍。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】中所涉及的缺陷，提供一種FlexRay 總線通信的四余度方法，以提高FlexRay總線通信的可靠性，進一步推動了FlexRay總線 的工程化應用。
[0005] 一種FlexRay總線通信四余度方法，采用四通道FlexRay總線模塊、線性無源總線 型網(wǎng)絡拓撲和靜態(tài)時分多址的媒體接入機制，包含以下步驟：
[0006] 步驟1)，根據(jù)總線余度數(shù)，指定主運行總線和備份總線的優(yōu)先級；
[0007] 步驟2)，通過配置FlexRay通信控制器的寄存器，設置總線四通道有效；
[0008] 步驟3)，根據(jù)具體的通信需求，為網(wǎng)絡中節(jié)點間的數(shù)據(jù)交互分配靜態(tài)段時隙數(shù)量 和時隙對應的緩沖區(qū)數(shù)量；
[0009] 步驟4)，指定總線型網(wǎng)絡拓撲連接中的一個節(jié)點作為核心節(jié)點，采用全廣播的形 式，發(fā)送狀態(tài)檢測幀，網(wǎng)絡中其他所有節(jié)點采用多路廣播的形式，向核心節(jié)點發(fā)送狀態(tài)檢測 回幀，核心節(jié)點判斷各個節(jié)點的狀態(tài)檢測回幀計數(shù)是否達到規(guī)定上限，以獲得當前總線工 作狀態(tài)，改寫總線狀態(tài)標志；
[0010] 步驟5)，比較通信數(shù)據(jù)量的更新周期與FlexRay總線的通信周期，動態(tài)配置數(shù)據(jù) 量對應的靜態(tài)段時隙的有效性。
[0011] 作為本發(fā)明一種FlexRay總線通信四余度方法進一步的優(yōu)化方案，步驟2)中所述 的FlexRay通信控制器采用MFR4310。
[0012] 作為本發(fā)明一種FlexRay總線通信四余度方法進一步的優(yōu)化方案，步驟3)中所述 分配靜態(tài)段時隙數(shù)量和時隙對應的緩沖區(qū)數(shù)量的詳細步驟如下：
[0013] 步驟3. 1)，為單個接收時隙配置兩個接收緩沖區(qū)；
[0014] 步驟3. 2)，將兩個接收緩沖區(qū)分別配置至不同的接收通道；
[0015] 步驟3. 3)，開啟對應當前主運行總線通道的接收緩沖區(qū)中斷，關閉對應備份總線 通道的接收緩沖區(qū)中斷，即只允許單通道的接收行為，關閉其他三個通道的接收行為。
[0016] 作為本發(fā)明一種FlexRay總線通信四余度方法進一步的優(yōu)化方案，所述步驟4)的 詳細步驟如下：
[0017] 步驟4. 1)，判斷是否到周期狀態(tài)檢測幀的靜態(tài)段時隙，如果時隙到，核心節(jié)點發(fā)送 狀態(tài)檢測幀；如果時隙不到，則重新執(zhí)行步驟4. 1);
[0018] 步驟4. 2)，判斷固定靜態(tài)時隙是否收到狀態(tài)檢測回幀；
[0019] 步驟4. 3)，若固定靜態(tài)時隙收到狀態(tài)檢測回幀，將對應的節(jié)點狀態(tài)檢測回幀計數(shù) 清零；
[0020] 步驟4. 4)，若固定靜態(tài)時隙未收到狀態(tài)檢測回幀，將對應的節(jié)點狀態(tài)檢測回幀計 數(shù)加1，并判斷是否所有其他節(jié)點計數(shù)均超過規(guī)定上限，如果判斷結果為真，則修改總線狀 態(tài)標志，切換至備份總線；
[0021] 步驟4. 5)，判斷通信是否截止，如果通信沒有截止，重新執(zhí)行步驟4. 1)。
[0022] 作為本發(fā)明一種FlexRay總線通信四余度方法進一步的優(yōu)化方案，所述步驟5)的 詳細步驟如下：
[0023] 若通信數(shù)據(jù)量的更新周期大于FlexRay總線的通信周期，則利用FlexRay通信控 制器提供的定時器，在定時器中斷服務函數(shù)中判斷數(shù)據(jù)量的更新狀態(tài)；
[0024] 若判斷數(shù)據(jù)量已更新，則使能該數(shù)據(jù)量對應的發(fā)送緩沖區(qū)中斷，即允許該時隙的 發(fā)送行為；否則關閉該數(shù)據(jù)量對應的發(fā)送緩沖區(qū)中斷，即關閉該時隙的發(fā)送行為。
[0025] 本發(fā)明采用以上技術方法與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果：
[0026] 1.采用合理的軟件設計，優(yōu)化了硬件余度的效果，進一步提高了FlexRay總線通 信的可靠性；
[0027] 2.較大程度地減少了余度設計中不必要的總線負載，適用于多種通信總線的余度 設計，具備一定的通用性，推動了FlexRay總線的工程化應用。
【附圖說明】
[0028] 圖1是FlexRay總線通信節(jié)點架構圖；
[0029] 圖2是FlexRay總線狀態(tài)檢測示意圖；
[0030] 圖3是FlexRay總線通信四余度故障檢測與切換邏輯圖；
[0031] 圖4是狀態(tài)檢測幀對應的靜態(tài)時隙時間結構圖。
【具體實施方式】
[0032] 為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及效果，以下結合 附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0033] -種FlexRay總線通信四余度方法包括以下步驟：
[0034] 步驟1)，根據(jù)總線余度數(shù)，指定主運行總線和備份總線的優(yōu)先級。
[0035] 本發(fā)明的硬件基礎是四通道FlexRay總線模塊，其中四通道對應四條物理總線。 FlexRa