汽车总线FlexRay网络通信的FreeRTOS系统实现

【摘要】：随着汽车电子技术的发展,汽车安全性能的要求就更高。FlexRay总线是继CAN总线之后的最新研发成果,用于汽车的高速可确定性的具备故障容错的总线系统。它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。FlexRay通过在确定的时间槽中传递信息,以及在两个通道上的故障容错和冗余信息的传递满足了这些新增加的要求。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。 FlexRay总线以其高速率、高可靠性受到汽车界的高度重视,在线控领域中将得到广泛的应用。本文为解决FlexRay总线在线控系统中可能存在的问题,给出一种基于FreeRTOS的通信控制设计方法。文中首先对FlexRay总线协议进行介绍,然后介绍FlexRay的网络管理规范以及本文所采用的网络拓扑结构。本文设计的FlexRay节点是采用飞思卡尔HCS12系列单片机MC9S12DP256B为主控制芯片、MFR4310为通信控制器、TJA1082为收发器,对于根据每个节点硬件选型进行FreeRTOS操作系统的移植,然后将FlexRay模块加入系统中,从而实现FlexRay网络通信。最后将实际节点结合Vector的Canoe测试工具平台上搭建测试平台进行通信仿真实验,并且对本文对所设计的FlexRay网络的容错性进行测试以及FlexRay网络的物理层和数据链路层进行相关的测试,验证本文所设计的基于FreeRTOS操作系统的FlexRay网络通信能够满足汽车线控刹车系统通信的要求,为之后FlexRay线控刹车系统的研究提供良好的平台。