車用FlexRay-CAN網關協議分析與設計.pdf

1、隨著高新技術的發(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濟性、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已成為整車系統的關鍵部分。而CAN、FlexRay總線是當前、將來事實上的總線，更是未來汽車電子系統中的兩種非常重要的總線，從而FlexRay-CAN網關的相關技術將成為推動汽車電子發(fā)展的重要因素。信號映射是FlexRay-CAN網關實現消息轉換的重要機制，但是該機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網關，首先詳細分析了現有的相關研究，簡單介紹了相關的汽車總線技術以及汽車網關的功能；然后對汽車網關的信號映射機制的流程及需要解決的問題進行了詳細的分析；最后，提出了用于組裝FlexRay-CAN網關的消息的兩種方法以及用于優(yōu)化FlexRay總線動態(tài)段的可調度性以彌補FlexRay-CAN網關的不足的一種方案。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的，當信號值不變時，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發(fā)型數據，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)段可調度性的影響。然后提出了用于優(yōu)化FlexRay動態(tài)段的可調度性的一種方案，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)段合并以擴大動態(tài)段長度，從而提高了動態(tài)段的可調度性。另外，對FlexRay靜態(tài)段中的消息最差響應時間進行了討論，分析了該方案對消息最差