分析和仿真FlexRay总线的高性能硬件接口
加入技术交流群
为分析而进行优化
总体而言，为了最好的和CANoe/CANalyzer（仿真分析工具）以及CANape（测量和标定工具）（图２）联合使用，Vector对FlexRay接口硬件进行了优化。接口硬件不仅仅识别总线上所有的活动，且根据需要对其进行缓冲；并且它们可以将所有的信息传递到主机。不同于ECU中的控制器, FlexRay接口硬件中的控制器主接口用来记录所有的数据：无效帧、错误帧和符号，包括对应的时钟，并将它们传到软件工具中。这是供开发者来分析和解析总线数据，并找到错误根源的唯一方法。如果FlexRay的同步没有建立起来或没有可用的带有TMDA参数的FIBEX数据库，未同步的总线分析仍是可行的，但只可能跟踪事件并在读操作下记录它们。在这种模式下，仍然可以观察FlexRay网络的启动过程。测量和标定工具CANape使得开发者可以通过标准的XCP on FlexRay协议来访问ECU内部参数。在这种情况下，如果总线通信被中断，FlexRay硬件支持FlexRay接口的重同步。
满足所有仿真需求的发送能力
PC上ECU的仿真的要求很高。例如，CANoe仿真模式比分析模式对系统的要求高很多。因为在一个足够快的电脑上，多个ECU可以被仿真，考虑到时序上的要求，接口必须能够处理更高的数据量。10个或10个以上的ECU并行仿真是完全可能的。值得一提的是，只需要使用新的FlexRay接口中的一个就可以达到这个目标。通过将TX缓冲区扩展到2M字节，它能够存储多于1000个独立的发送报文来达到这个性能。
CANoe的RT平台尤其适合于具有实时要求的小型或中型项目，例如硬件在环仿真。它将可视化和控制功能从实时仿真中隔离出来。仿真在一个独立的具有Windows XP Embedded操作系统的计算机上运行，从而保证了可靠的更新发送的时刻。适用于这种计算机的硬件接口是：快速PCI接口，例如VN3300（图3）。
为了达到应用程序的最小的响应时间和确定性时序行为，超短的延时是绝对必要的。除了应用程序计算上的所需的时间，在不同的层上进行传输也需要时间。为了在这种情况下达到超低的PC负载率，在FlexRay硬件中实现了DMA（直接内存访问）功能。使用DMA，可以达到高速发送数据并且减轻主处理器的负担，使得处理器可以有更多的时间去进行计算。最短的延时时间是依赖于系统的：PCI接口卡可以达到最小的延时时间。
经验和客户在各种FlexRay项目上的需求激励着Vector的开发人员在FlexRay的接口卡中集成一些其他重要的功能：PDU的硬件支持，自动递增的报文计数器，非激活ECU 的仿真，组更新和自动总线启动能力。为了将传输层从应用程序中分离出来，最近引入了FlexRay网络PDU来代替用相关总线数据容器来直接工作。在这种情况下，需要为每一个PDU使用额外的信息，来指示当前周期以及内容是否有效。
PDU的概念增强了应用软件的灵活性并使其易于重复使用。但是，它的缺点是：为了生成和译码FlexRay帧，需要更多的努力（消耗）。强大的FlexRay接口卡通过硬件来将PDU并入和抽取出帧，弥补了这个缺点。
评论