一种FlexRay总线通讯测试系统设计

FlexRay总线作为一种高速、灵活、可靠的串行通信总线,已逐渐成为汽车网络的主流。为了验证该总线技术在航天技术应用上的可行性,设计了一个基于TMS570LS3137安全控制器和PXI8517集成测试板卡的FlexRay总线网络测试系统。从硬件设计、平台搭建、协议规范、节点设计、网络定义等方面介绍了测试系统的设计方案,实现了网络中各个节点之间的同步和数据收发,最终实现了FlexRay网络之间的通信。试验结果表明了FlexRay网络通信系统的可行性和可靠性,并以其高速和强冗余特点成功应用于国家863项目机电作动系统研制项目中。     

新型总线FlexRay网络通信设计实现

随着汽车对通信速率的要求越来越高,FlexRay的应用成为必然趋势。主要介绍新型总线FlexRay的协议、FlexRay网络的系统设计以及FlexRay节点的硬件设计和软件设计。该篇中的FlexRay网络是以集成通信控制器的MPC5567主芯片和收发器TJA1080所构成的节点按点对点拓扑结构来组成的网络,并且以按钮控制灯的开关为实例来介绍FlexRay如何实现网络中各个节点之间的同步和数据收发,从而实现FlexRay网络之间的通信。     

四轮独立驱动电动车控制系统FlexRay通信网络的设计与实现

四轮独立驱动电动汽车控制系统对通信确定性有更高的要求。基于汽车总线开发V模式流程,从四轮独立驱动控制系统通信需求出发,设计其FlexRay通信网络;采用Network Designer生成网络数据库,导入到CANoe.FlexRay软件对网络进行了全仿真、半实物仿真,验证了所设计的FlexRay通信网络的协议参数的正确性,最后将该网络用于样车中;实验结果表明,所设计的FlexRay通信网络完全可用于四轮独立驱动电动车控制系统,具有较高的可靠性、确定性及实时性,能够满足控制系统的通信需求。     

基于三级队列缓存的FlexRay网络监控平台

FlexRay以其实时性、灵活性、高带宽的优势,被称为“下一代车载网络”;然而其协议相对复杂,网络组网调试过程较困难;目前的辅助调试工具如CANoe不能进一步分析网络性能,在应用上具有局限性;针对上述问题,提出了一种同时对多个数据采集与存储的解决方案,并以FPGA为核心设计了FlexRay网络监控平台,利用SPI和USB总线设计了通信协议,在数据缓存方面设计了三级队列缓存方案;该平台实现了通信数据监测功能,可以获取结点CPU中寄存器状态、记录数据帧到达时间,进而分析网络运行及故障状态,同时解决了大量数据缓存溢出的问题;经过测试表明:系统能够稳定运行,适用于快速、优化地设计FlexRay网络。     

基于FlexRay总线的鱼雷制导系统通信网络设计

提出利用新一代FlexRay总线代替传统RS485/RS422、CAN总线等通信方式,作为现代鱼雷制导系统的数据通信网络;分析了FlexRay总线的特征,指出该总线在鱼雷上的应用价值及优势特点;详细给出制导系统的设计方案,包括网络拓扑构建、节点电路设计、软件通信流程等;通过测试实验,验证了系统信息传输的可靠性,为FlexRay总线在鱼雷电子系统中的应用奠定了基础.     

车载Flex Ray网络管理策略的初步研究

为了使车载FlexRay通信网络简单、快捷而又无错地启动,并且保证它在工作中的高稳定性,需要将网络通信的复杂程度控制在一定范围内。车载网络管理的职责就在于此,它着重于协调控制各通信节点ECU的启动与关闭。运行良好的车载网络管理将对整个车载网络协议的运行起到至关重要的作用。     

一种适用于配电自动化通信网络的网络管理解决方案

通信网络是配电自动化系统的关键组成部分.本文提出了一种为双光纤环网结构的配电自动化通信网络设计的网络管理解决方案,并介绍了SNMP代理软件在Rabbit2000芯片中的实现方法.本文提出的解决方案对于其它形式的配电自动化通信网络的管理具有很强的参考价值.     

基于FlexRay总线的分布式测控系统

介绍了一种高可靠性分布式测控系统设计,采用FlexRay网络作为现场测控网络.该总线采用时间触发方式,并具有数据传输速率高、可靠性高和实时性好等优点,它给工业领域监控系统中原有的RS485、CAN总线等通信方式带来了更新换代的可能性.研究了FlexRay总线技术的硬件结构和通信协议,利用飞思卡尔单片机MC9S 12XF512作为主芯片,实现了多节点间的通信,为FlexRay总线技术在分布式测控系统中的应用奠定了基础.     

基于消息分割的FlexRay应用层设计

FlexRay是为迎合车载网络通信需求而制定的新一代总线技术。以FlexRay通信循环静态段为研究对象,结合静态段通信方式,阐述消息分割法的优势,并根据消息分割法思想,设计FlexRay应用层协议,以官方基准数据为基础定义协议参数,设计基于μC/OS嵌入式系统的通信程序,实现消息分割发送和拼接处理,并利用串口将总线数据传输到PC上,以便进一步数据处理。经实验验证,本设计可在保证总线利用率的基础上,满足不同长度消息的传输,且具有普适性和可拓展性。     

一个简化的无线传感器网络管理编码规则

为降低无线传感器网络(WSN)节点能耗并延长网络寿命,基于网络管理操作原语,设计一种简化的WSN管理编码规则。根据网络管理报文的长度,选择一个或多个字节表示网络管理中协议数据单元的长度。理论分析和实验结果表明,该编码规则能降低报文的编码长度及节点的通信能耗,并提高编码效率。     

A rectangle bin packing optimization approach to the signal scheduling problem in the FlexRay static segment

As FlexRay communication protocol is extensively used in distributed real-time applications on vehicles, signal scheduling in FlexRay network becomes a critical issue to ensure the safe and efficient operation of time-critical applications. In this study, we propose a rectangle bin packing optimization approach to schedule communication signals with timing constraints into the FlexRay static segment at minimum bandwidth cost. The proposed approach, which is based on integer linear programming (ILP), supports both the slot assignment mechanisms provided by the latest version of the FlexRay specification, namely, the single sender slot multiplexing, and multiple sender slot multiplexing mechanisms. Extensive experiments on a synthetic and an automotive X-by-wire system case study demonstrate that the proposed approach has a well optimized performance.     

Securing FlexRay-based in-vehicle networks

In this work, we propose defense techniques against message spoofing attacks in FlexRay networks. For this purpose, we explore how to leverage the slot- and channel-based FlexRay communication for ensuring the authenticity of safety-critical in-vehicle traffic. In particular, we suggest to split authentication tags across two physical independent channels, allowing for their concurrent transmission. This eventually leads to a higher degree of fault-tolerance and security. We put a special focus on the efficient management and distribution of cryptographic keys by using reversed hash chains. They allow us to derive new and forward-secure keys at low cost during operational runtime. Our evaluation consists of both a discussion and a practical implementation on an exemplary network. Assuming constrained hardware resources, we conclude that authentication for groups of time slots is the most promising approach in terms of timing and computational overhead.     

车载FlexRay网络调度算法综述

FlexRay是为车载网络系统中高速率通信需求而开发的网络通信标准,将事件触发和时间触发2种方式相结合,以满足汽车安全性和可靠性的需求。由于其良好的发展前景,得到了学界和企业界的广泛关注,在提高网络利用率和可靠性方面开展了很多研究。而消息调度算法在提高网络性能方面起着至关重要的作用,为此,从静态段消息调度、动态段消息调度和CAN/FlexRay混合网关消息调度等3个方面对近年来消息调度相关研究进行了详细的总结和分析,并指出了当前研究的不足和未来可能的研究方向。     

FlexRay车载网络的神经网络模型参考控制

针对FlexRay车载网络控制系统的复杂性和非线性特点,有限的网络带宽资源会造成数据传输的不确定性和数据传输延时,使得FlexRay网络在高速传输数据时控制性能下降。利用神经网络具有的自学习、自适应和全局逼近的能力,本文以提高FlexRay车载网络控制性能为目的,提出以网络带宽利用率为参考模型的神经网络控制方法。首先对神经网络模型参考控制系统的结构进行分析,其次设计FlexRay车载网络的神经网络模型参考控制器,在负载的情况下,运用Matlab软件中的Simulink对控制器的性能进行仿真研究。仿真结果表明,该控制器能够有效地提高FlexRay车载网络控制性能,且对控制对象参数变化具有良好的适应性。       

FlexRay总线在工业自动化领域的应用展望

FlexRay总线的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和很高的传输速率.在总结FlexRay总线特点的基础上,介绍了工业现场总线的技术需要,并将两者的特点进行了深入的比较,重点阐述了FlexRay总线应用于工业自动化领域的优势,并举例说明了FlexRay总线应用到煤矿开采领域的具体应用.     

FlexRay通信控制器收发功能的研究和实现

F1exRay是为汽车控制系统设计的通信协议,较全面地定义了一个网络化汽车通信过程的信息格式和功能,具有良好的可靠性、可用性、灵活性以及传输速率等汽车系统要求的关键指标。本文提出了一种符合FlexRay协议的通信控制器收发功能的设计方法,具体介绍了发送和接收的实现过程,并且通过仿真验证了设计的正确性。