FlexRay总线

随着新能源汽车被列入国家加快培育发展的七大战略性新兴产业，汽车的智能化、数字化网联化、节能化成为汽车发展的大方向。总线是数字网络的基础。大家应该对CAN总线和LIN总线有很多了解。接下来我们来看看Flexray总线。FlexRay是一种全新的总线系统和通信系统，每个通道的最大数据传输速率可以达到10MBit/s，因此，FlexRay是一种非常高速的通信系统。FlexRay是一种用于汽车的高速、确定性和容错总线技术。它结合了事件触发和时间触发，具有网络利用率高和系统灵活性强的特点，可以作为新一代汽车内部网络的骨干网络。Flexray可用于无源总线和星形网络拓扑，或二者的组合。两种拓扑都支持双通道ECU，集成多个系统级功能，节省生产成本，降低复杂度。双通道架构提供冗余，并使可用带宽翻倍。每个通道的最大数据传输速率为10Mbps。FlexRay的数据传输速度明显快于数据总线(K-CAN、PT-CAN、K-CAN2等。)之前已广泛用于车身、驱动装置和底盘领域。除了支持更高的带宽，FlexRay还支持确定性数据传输，并且可以配置容错功能。通俗地说，即使FlexRay总线上的个别组件出现故障，其余系统仍然可以正常通信。FlexRay和其他总线系统通过中央网关模块(ZGM)连接。为了实现网络化控制单元中各种功能的同步执行，需要有一个统一的时基。因为所有控制单元都使用自己的节拍发生器在内部工作，所以必须通过总线进行时间匹配。当中央网关模块启动时，ZGM、DSC、ICM和DME作为节点进行同步。为了确保FlexRay的无故障同步，至少需要两个控制单元才能与ZGM通信。例如，如果DSC失败，ICM和DME可以用作同步节点。如果FlexRay有故障，则需要检查ZGM、ICM、DSC、DME和相关电路。FlexRay总线每路有两个终端电阻，每个电阻的阻值为97，并联的两个终端电阻阻值为48.5。当FlexRay总线系统发生故障时，如果整个系统停止运行，故障排除可以集中在中央网关模块或FlexRay路径0的故障上。除路径0之外的任何路径的故障都不会导致系统的其余部分出现故障。但是，在路径0正常运行之前，路径0上至少有两个控制单元必须与中央网关模块通信。目前Flexray主要应用于安全相关的线控系统和动力系统，在宝马的高端车上也有使用。（以上内容已分好段）

FlexRay是戴姆勒克莱斯勒公司的注册商标。FlexRay联盟（FlexRay Consortium）推进了FlexRay的标准化，使之成为了新一代汽车内部网络通讯协议。

FlexRay的优势

FlexRay关注的是当今汽车行业的一些核心需求，包括更快的数据速率，更灵活的数据通信，更全面的拓扑选择和容错运算。

因此，FlexRay可以为下一代的车内控制系统提供所需的速度和可靠性。CAN网络最高性能极限为1Mbps。而FlexRay两个信道上的数据速率最大可达到10Mbps,总数据速率可达到20Mbit/秒，因此，应用在车载网络，FlexRay 的网络带宽可能是CAN的20倍之多。

FlexRay还能够提供很多CAN网络所不具有的可靠性特点。尤其是FlexRay具备的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置，并进行进度监测。FlexRay同时提供灵活的配置，可支持各种拓扑，如总线、星型和混合拓扑（见图1）。设计人员可以通过结合两种或两种以上的该类型拓扑来配置分布式系统。

另外，FlexRay可以进行同步（实时）和异步的数据传输，来满足车辆中各种系统的需求。譬如说，分布式控制系统通常要求同步数据传输。

为了满足不同的通信需求，FlexRay在每个通信周期内都提供静态和动态通信段。静态通信段可以提供有界延迟，而动态通信段则有助于满足在系统运行时间内出现的不同带宽需求。FlexRay 帧的固定长度静态段用固定时间触发（fixed-time-trigger）的方法来传输信息，而动态段则使用灵活时间触发的方法来传输信息。

FlexRay不仅可以像CAN和LIN网络这样的单信道系统一般运行，而且还可以作为一个双信道系统运行。双信道系统可以通过冗余网络传输数据——这也是高可靠系统的一项重要性能。

2011年9月，我们率先实现了FlexRay总线电缆的国产化，欢迎交流！

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