FlexRay在高速汽车网络系统中的应用
集成化解决方案
在收发器和微控制器实现的基本控制功能之间,是专门针对通信和FlexRay协议的控制功能。实现该功能的方法有两个,其一是单独在通信控制器IC上实现,另一是将其集成到MCU架构中,但这要求采用FlexRay的平台策略。
后者在性能、可靠性和成本方面都有优势。将MCU和通信控制器集成到一块芯片上,可减少部件数量,降低组件成本并缩短工程设计时间,而且还有允许内存共享等其他优势。当微控制器和通信控制不要求单独的内存时,设计者甚至可以在降低系统成本的同时,在芯片上实现更多的性能。将FlexRay控制器集成到MCU架构的另一个优势是可以在硬件或软件上实现分区。这使FlexRay真正实现灵活性和可扩展性。
汽车行业决定起草FlexRay标准时采用一种灵活的方法,这对实现FlexRay MCU硅片具有重要意义。
首先,要求具有相当大的计算能力。当今汽车应用中常用的大多数8位或16位MCU最终都将被淘汰,32位MCU架构会比较合适。
如上所述,车内网络在可预见的将来并不统一。因此,除了支持FlexRay v2.1规范以外,最适合网关应用的MCU必须集成多个LIN 2.0和CAN 2.0B控制器,并为媒体定向系统传输(MOST)总线和以太网做好准备。
随着汽车越来越多地使用电子设备和软件来体现产品差异,省电也相当重要。可以通过提供各种电源模式或选择性地开关外围设备,将能耗调整到实际需要的MCU成为首选,因为将来内存需求还会增加,从组件成本及性能角度考虑,统一内存架构更为重要。
飞利浦SJA2510 FlexRay微控制器拥用32位ARM968E核心,最高频率可达80MHz;一个完整集成FlexRay v2.1的双通道控制器,六个CAN控制器,八个LIN主控制器和多种高级电源模式。
此外,该公司的TJA1080 FlexRay收发器也与上述收发器特征相当匹配。TJA1080是唯一可以同时以无源总线模式和星型模式操作的收发器。
严格的规范已准备就绪,一些基于FlexRay的系统也即将部署,因此,汽车和半导体公司都在考虑线控技术。安全性是部署线控时的首要考虑因素,FlexRay的规范将包括一个监控总线访问的总线监控器,这样在传输过程中就不会丢失或损坏数据。
FlexRay联盟仍在定义总线监控器的概念。中央总线监控器和分布式总线监控器概念也在考虑中。规范完成后,会在硅上实现该概念,但预期于2006年实施的FlexRay应用将不需要总线监控器。同时,我们将会看到,由FlexRay实现的便利性、控制和安全功能会越来越多。当线控时代到来时,FlexRay将是一项经过充分测试及实际验证的较为成熟的技术。
- 汽车总线协议的形势判断(11-26)
- FlexRay网络在汽车分布式安全系统中的应用(01-08)
- 在SoC中集成FlexRay网络控制器的设计策略(01-08)
- 车内通信网络标准FlexRay的功能和特性分析(01-08)
- FlexRay:汽车网络的未来(01-18)
- 汽车网关成为车载网络集成的先锋(01-24)