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汽车FlexRay总线系统开发实战PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：吴宝新，郭永红，曹毅，赵东阳等编着
• 出 版 社：北京：电子工业出版社
• 出版年份：2012
• ISBN：9787121156984
• 页数：342 页

图书介绍：本书共9章，分为上下两篇 上篇主要介绍FlexRay总线和汽车总线的相互关系；FlexRay总线标准包含的各个协议规范；在开发实践中需要详细关注的三个协议规范“FlexRay电气物理层规范”、“FlexRay协议规范”和“FlexRay物理层电磁兼容性测试规范”。下篇介绍了当前业界的开发水平，围绕一个具体项目实例介绍了如何制定开发方案、选择开发工具和和核心芯片；然后分别介绍了项目的硬件开发、驱动开发和应用开发三个并行流程；最后以系统的联调和测试收尾。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：图解虹桥综合交通枢纽 策划、规划、设计、研究下一篇：汽车机械基础 《汽车FlexRay总线系统开发实战》目录 标签：总线 编着 实战 开发 汽车

上篇 FlexRay协议2

第0章 绪论：FlexRay与汽车网络2

0.1 汽车网络技术的发展2

0.2 汽车网络的分类2

0.3 汽车网络的新成员——FlexRay4

0.3.1 FlexRay的产生和发展5

0.3.2 FlexRay的基本原理与特点6

0.4 FlexRay协议总览7

0.4.1 FlexRay需求规范7

0.4.2 FlexRay协议规范8

0.4.3 FlexRay电气物理层规范8

0.4.4 FlexRay电气物理层应用注解9

0.4.5 FlexRay数据链路层一致性测试规范9

0.4.6 FlexRay电气物理层一致性测试规范9

0.4.7 FlexRay物理层电磁兼容性测试规范9

0.4.8 FlexRay物理层共模扼流圈电磁兼容性评估规范10

0.4.9 初级中央总线监视器规范10

0.4.10 初级节点总线监视器规范11

0.5 术语和定义12

0.6 常用缩写15

第1章 FlexRay电气物理层规范16

1.1 通信通道基础16

1.1.1 传播延迟16

1.1.2 非对称延迟17

1.1.3 截断17

1.1.4 特征符号长度的变化18

1.1.5 冲突18

1.1.6 唤醒模式18

1.2 FlexRay网络基本通则19

1.3 FlexRay网络基本组成元素20

1.3.1 电缆20

1.3.2 连接器21

1.3.3 电缆端接21

1.3.4 共模扼流圈22

1.3.5 总线直流负载23

1.4 网络拓扑23

1.4.1 点对点连接23

1.4.2 无源星形拓扑24

1.4.3 线性无源总线型拓扑24

1.4.4 有源星形拓扑25

1.4.5 级联的有源星形拓扑25

1.4.6 混合型拓扑26

1.4.7 双通道拓扑26

1.5 电气信号27

1.5.1 总线状态：Idle＿LP与Idle27

1.5.2 总线状态：Data＿1与Data＿027

1.6 信号完整性27

1.6.1 发送端眼图28

1.6.2 接收端眼图28

1.7 总线驱动器29

1.7.1 工作模式30

1.7.2 工作模式转换30

1.7.3 总线驱动器接口31

1.7.4 总线驱动器在故障条件下的行为42

1.8 系统时序约束44

1.8.1 解码过程要求44

1.8.2 FlexRay拓扑要求45

1.8.3 信号链示例47

1.8.4 非对称延迟48

1.8.5 通信控制器要求51

第2章 FlexRay协议规范52

2.1 FlexRay协议规范简介52

2.1.1 应用范围52

2.1.2 SDL规则52

2.2 协议运行控制53

2.2.1 原理53

2.2.2 说明54

2.2.3 协议运行控制进程57

2.3 编码与解码66

2.3.1 原理66

2.3.2 说明66

2.3.3 编码与解码进程77

2.3.4 位选通进程81

2.3.5 唤醒模式解码进程82

2.4 帧格式83

2.4.1 概述83

2.4.2 FlexRay帧头（5个字节）83

2.4.3 FlexRay有效负载数据段（0～254个字节）85

2.4.4 FlexRay帧尾87

2.5 媒体接入控制87

2.5.1 原理87

2.5.2 说明93

2.5.3 媒体接入控制处理94

2.6 唤醒与启动101

2.6.1 簇唤醒101

2.6.2 通信启动与重新集成107

2.7 时钟同步111

2.7.1 介绍111

2.7.2 时间表示法112

2.7.3 同步进程113

2.7.4 时钟的启动115

2.7.5 时间测量119

2.7.6 校正值计算120

2.7.7 时钟校正121

2.7.8 分布式时钟同步的配置122

2.8 控制器主机接口122

2.8.1 原理122

2.8.2 接口124

第3章 FIexRay物理层电磁兼容性测试规范131

3.1 RF和瞬态抗干扰测试131

3.1.1 RF和瞬态抗干扰常规测试131

3.1.2 RF干扰发射测试138

3.1.3 RF抗干扰测试143

3.1.4 瞬态抗干扰测试150

3.2 静电放电抗干扰测试157

3.2.1 测试概要157

3.2.2 测试配置157

3.2.3 测试组成159

3.2.4 测试步骤和参数160

下篇 FlexRay开发实践162

第4章 开发背景介绍162

4.1 开发前的准备工作——了解当前业界的开发水平162

4.2 典型的开发流程162

4.3 半导体芯片163

4.3.1 飞思卡尔公司163

4.3.2 NXP公司164

4.3.3 富士通公司166

4.3.4 英飞凌公司167

4.3.5 austriamicrosystems公司168

4.4 辅助开发工具169

4.4.1 评估套件169

4.4.2 开发板171

4.5 仿真与测试工具172

4.5.1 DaVinci Network DesignerFlexRay173

4.5.2 CANoe.FlexRay174

4.5.3 FRstress175

4.5.4 MultiLog176

4.6 测量工具176

第5章 系统定义与验证183

5.1 确定项目方案183

5.2 总体规划与网络设计（网络设计工具DaVinci Network Designer FlexRay）184

5.2.1 定义网络（定义全局参数）184

5.2.2 定义节点（定义节点参数）187

5.2.3 定义信号189

5.2.4 定义数据帧及收发关系190

5.2.5 定义数据帧和信号对应关系190

5.2.6 定义通信调度表191

5.2.7 Vector公司的网络设计工具DaVinci Network DesignerFlexRay192

5.3 网络仿真验证（仿真验证工具CANoe.FlexRay）193

5.3.1 概述193

5.3.2 CANoe.FlexRay软件功能模块介绍194

5.3.3 模型建立与仿真202

第6章 ECU节点硬件开发208

6.1 硬件设备的分类208

6.2 基于MFR4310芯片的PCI FlexRay通信板设计208

6.2.1 板卡功能定义208

6.2.2 MFR4310结构与功能说明208

6.2.3 电路系统设计215

6.3 基于MC9S 12XF512单片机的独立总线FlexRay通信板设计218

6.3.1 板卡功能定义218

6.3.2 MC9S 12XF512结构说明219

6.3.3 MC9S 12XF512功能描述220

6.3.4 电路原理221

6.4 收发器芯片TJA1080ATS/2222

6.4.1 结构说明222

6.4.2 特性描述223

6.4.3 操作模式223

第7章 ECU节点软件开发229

7.1 飞思卡尔公司芯片驱动编程229

7.1.1 内存映射和寄存器描述229

7.1.2 功能描述264

7.1.3 芯片初始化301

7.2 飞思卡尔公司的FlexRay统一驱动302

7.2.1 概述302

7.2.2 应用示例303

7.2.3 应用示例的项目结构307

7.3 Windows系统下FlexRay驱动开发308

7.3.1 驱动程序开发环境的建立308

7.3.2 建立一个WDM驱动程序的基本框架309

7.3.3 硬件资源访问类说明313

7.3.4 驱动程序主要模块的实现317

7.3.5 驱动程序的调用318

7.4 VxWorks系统下的FlexRay驱动开发321

7.4.1 嵌入式实时操作系统VxWorks321

7.4.2 开发驱动程序前的准备工作323

7.4.3 定义FlexRay驱动程序头文件327

7.4.4 VxWorks操作系统驱动程序328

第8章 项目联调与测试332

8.1 节点功能验证332

8.1.1 概述332

8.1.2 验证过程333

8.2 系统集成测试336

8.2.1 概述336

8.2.2 测试过程338

参考文献341

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摘要：本文以《汽车FlexRay总线系统开发实战.pdf电子书版文档下载》为中心，详细阐述了FlexRay总线系统的开发过程、关键技术、应用实例以及未来发展趋势，为读者提供了全面、实用的参考指南。

1、FlexRay总线系统概述

FlexRay总线系统是一种高性能、高可靠性的汽车总线系统，广泛应用于现代汽车电子控制单元（ECU）之间的通信。它具有高速传输、实时性强、故障检测与隔离等特点，能够满足汽车电子系统对通信性能的严格要求。

FlexRay总线系统主要由控制器、通信接口、网络协议和物理层组成。控制器负责处理数据、控制通信过程；通信接口负责实现物理层与控制器之间的数据交换；网络协议负责定义数据传输的格式和规则；物理层负责实现数据在总线上的传输。

FlexRay总线系统的开发涉及多个方面，包括硬件设计、软件编程、测试验证等。本文将重点介绍FlexRay总线系统的开发实战，为读者提供实际操作指导。

2、FlexRay总线系统硬件设计

FlexRay总线系统的硬件设计主要包括控制器选择、通信接口设计、物理层设计等。控制器选择应根据实际需求，考虑性能、功耗、成本等因素。通信接口设计需满足FlexRay协议的要求，确保数据传输的稳定性和可靠性。物理层设计则涉及总线拓扑结构、传输介质、信号完整性等方面。

在硬件设计过程中，需要关注以下几个方面：控制器与通信接口的兼容性、物理层信号的完整性、总线拓扑结构的合理性。此外，还需考虑电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）等问题，确保系统在复杂电磁环境下稳定运行。

本文将结合实际案例，详细介绍FlexRay总线系统硬件设计的关键技术和注意事项。

3、FlexRay总线系统软件编程

FlexRay总线系统的软件编程主要包括网络协议栈开发、应用程序开发、测试验证等。网络协议栈开发需遵循FlexRay协议规范，实现数据传输、故障检测与隔离等功能。应用程序开发则根据实际需求，设计相应的功能模块，实现ECU之间的通信。

在软件编程过程中，需要关注以下几个方面：协议栈的稳定性和可靠性、应用程序的实时性、系统资源的优化。此外，还需考虑代码的可读性、可维护性，便于后续的升级和扩展。

本文将结合实际案例，详细介绍FlexRay总线系统软件编程的关键技术和开发流程。

4、FlexRay总线系统应用实例

FlexRay总线系统在汽车电子领域具有广泛的应用，如车身控制、动力系统、安全系统等。本文将结合实际案例，介绍FlexRay总线系统在汽车电子系统中的应用实例，包括系统架构、功能模块、通信流程等。

通过分析应用实例，读者可以了解FlexRay总线系统的实际应用场景，为后续的开发和设计提供参考。

此外，本文还将探讨FlexRay总线系统在汽车电子领域的未来发展趋势，如更高性能、更可靠、更智能的通信技术等。

总结：

本文从FlexRay总线系统的概述、硬件设计、软件编程和应用实例等方面进行了详细阐述，为读者提供了全面、实用的参考指南。通过学习本文，读者可以深入了解FlexRay总线系统的开发过程和关键技术，为实际项目开发提供有力支持。

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