《汽車FlexRay匯流排系統開發實戰》首先介紹了FlexRay匯流排和汽車網路的相互關係,並對FlexRay匯流排標準包含的各個協定規範進行了概括性的總結;然後重點介紹了在開發實踐中需要詳細關注的3個協定規範——FlexRay電氣物理層規範、FlexRay協定規範和FlexRay物理層電磁兼容性測試規範;接著對汽車FlexRay匯流排系統開發中的常用開發工具和核心晶片進行了介紹;最後以一個具體項目為例介紹了如何確定開發方案、如何規劃網路結構和參數、如何進行項目軟體和硬體開發及如何對項目進行聯調和測試。汽車FlexRay匯流排是一種用於汽車的高速可確定性的、具備故障容錯的匯流排標準。FlexRay車載網路標準已經成為同類產品的標準,將在未來的很多年內,引導整個汽車電子產品控制結構的發展方向。
基本介紹
- 書名:汽車FlexRay匯流排系統開發實戰
- 出版社:電子工業出版社
- 頁數:342頁
- 開本:16
- 作者:吳寶新 郭永紅
- 出版日期:2012年4月1日
- 語種:簡體中文
- ISBN:9787121156984, 7121156989
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《汽車FlexRay匯流排系統開發實戰》全面、系統地介紹了汽車FlexRay匯流排協定、主流開發工具、系統軟體和硬體設計,並且通過實例介紹了汽車FlexRay匯流排系統的設計方法。既可作為普通高等院校車輛工程、電子信息工程、電氣工程、自動控制等專業師生及相關技術人員學習和開發套用FlexRay技術的參考資料,也可作為從事汽車電子系統特別是車載網路系統研究與開發人員的參考資料。
圖書目錄
上 篇 FlexRay協定
第0章 緒論:FlexRay與汽車網路
0.1 汽車網路技術的發展
0.2 汽車網路的分類
0.3 汽車網路的新成員——FlexRay4
0.3.1 FlexRay的產生和發展
0.3.2 FlexRay的基本原理與特點
0.4 FlexRay協定總覽
0.4.1 FlexRay需求規範
0.4.2 FlexRay協定規範
0.4.3 FlexRay電氣物理層規範
0.4.4 FlexRay電氣物理層套用註解
0.4.5 FlexRay數據鏈路層一致性測試規範
0.4.6 FlexRay電氣物理層一致性測試規範
0.4.7 FlexRay物理層電磁兼容性測試規範
0.4.8 FlexRay物理層共模扼流圈電磁兼容性評估規範
0.4.9 初級中央匯流排監視器規範
0.4.10 初級節點匯流排監視器規範
0.5 術語和定義
0.6 常用縮寫
第1章 FlexRay電氣物理層規範
1.1 通信通道基礎
1.1.1 傳播延遲
1.1.2 非對稱延遲
1.1.3 截斷
1.1.4 特徵符號長度的變化
1.1.5 衝突
1.1.6 喚醒模式
1.2 FlexRay網路基本通則
1.3 FlexRay網路基本組成元素
1.3.1 電纜
1.3.2 連線器
1.3.3 電纜端接
1.3.4 共模扼流圈
1.3.5 匯流排直流負載
1.4 網路拓撲
1.4.1 點對點連線
1.4.2 無源星形拓撲
1.4.3 線性無源匯流排型拓撲
1.4.4 有源星形拓撲
1.4.5 級聯的有源星形拓撲
1.4.6 混合型拓撲
1.4.7 雙通道拓撲
1.5 電氣信號
1.5.1 匯流排狀態:Idle_LP與Idle
1.5.2 匯流排狀態:Data_1與Data_0
1.6 信號完整性
1.6.1 傳送端眼圖
1.6.2 接收端眼圖
1.7 匯流排驅動器
1.7.1 工作模式
1.7.2 工作模式轉換
1.7.3 匯流排驅動器接口
1.7.4 匯流排驅動器在故障條件下的行為
1.8 系統時序約束
1.8.1 解碼過程要求
1.8.2 FlexRay拓撲要求
1.8.3 信號鏈示例
1.8.4 非對稱延遲
1.8.5 通信控制器要求
第2章 FlexRay協定規範
2.1 FlexRay協定規範簡介
2.1.1 套用範圍
2.1.2 SDL規則
2.2 協定運行控制
2.2.1 原理
2.2.2 說明
2.2.3 協定運行控制進程
2.3 編碼與解碼
2.3.1 原理
2.3.2 說明
2.3.3 編碼與解碼進程
2.3.4 位選通進程
2.3.5 喚醒模式解碼進程
2.4 幀格式
2.4.1 概述
2.4.2 FlexRay幀頭(5個位元組)
2.4.3 FlexRay有效負載數據段(0~254個位元組)
2.4.4 FlexRay幀尾
2.5 媒體接入控制
2.5.1 原理
2.5.2 說明
2.5.3 媒體接入控制處理
2.6 喚醒與啟動
2.6.1 簇喚醒
2.6.2 通信啟動與重新集成
2.7 時鐘同步
2.7.1 介紹
2.7.2 時間表示法
2.7.3 同步進程
2.7.4 時鐘的啟動
2.7.5 時間測量
2.7.6 校正值計算
2.7.7 時鐘校正
2.7.8 分散式時鐘同步的配置
2.8 控制器主機接口
2.8.1 原理
2.8.2 接口
第3章 FlexRay物理層電磁兼容性測試規範
3.1 RF和瞬態抗干擾測試
3.1.1 RF和瞬態抗干擾常規測試
3.1.2 RF干擾發射測試
3.1.3 RF抗干擾測試
3.1.4 瞬態抗干擾測試
3.2 靜電放電抗干擾測試
3.2.1 測試概要
3.2.2 測試配置
3.2.3 測試組成
3.2.4 測試步驟和參數
下篇 FlexRay開發實踐
第4章 開發背景介紹
4.1 開發前的準備工作——了解當前業界的開發水平
4.2 典型的開發流程
4.3 半導體晶片
4.3.1 飛思卡爾公司
4.3.2 NXP公司
4.3.3 富士通公司
4.3.4 英飛凌公司
4.3.5 austriamicrosystems公司
4.4 輔助開發工具
4.4.1 評估套件
4.4.2 開發板
4.5 仿真與測試工具
4.5.1 DaVinci Network Designer FlexRay
4.5.2 CANoe.FlexRay
4.5.3 FRstress
4.5.4 MultiLog
4.6 測量工具
第5章 系統定義與驗證
5.1 確定項目方案
5.2 總體規劃與網路設計(網路設計工具DaVinci Network Designer FlexRay)
5.2.1 定義網路(定義全局參數)
5.2.2 定義節點(定義節點參數)
5.2.3 定義信號
5.2.4 定義數據幀及收發關係
5.2.5 定義數據幀和信號對應關係
5.2.6 定義通信調度表
5.2.7 Vector公司的網路設計工具DaVinci Network Designer FlexRay
5.3 網路仿真驗證(仿真驗證工具CANoe.FlexRay)
5.3.1 概述
5.3.2 CANoe.FlexRay軟體功能模組介紹
5.3.3 模型建立與仿真
第6章 ECU節點硬體開發
6.1 硬體設備的分類
6.2 基於MFR4310晶片的PCI FlexRay通信板設計
6.2.1 板卡功能定義
6.2.2 MFR4310結構與功能說明
6.2.3 電路系統設計
6.3 基於MC9S12XF512單片機的獨立匯流排FlexRay通信板設計
6.3.1 板卡功能定義
6.3.2 MC9S12XF512結構說明
6.3.3 MC9S12XF512功能描述
6.3.4 電路原理
6.4 收發器晶片TJA1080ATS/2
6.4.1 結構說明
6.4.2 特性描述
6.4.3 操作模式
第7章 ECU節點軟體開發
7.1 飛思卡爾公司晶片驅動編程
7.1.1 記憶體映射和暫存器描述
7.1.2 功能描述
7.1.3 晶片初始化
7.2 飛思卡爾公司的FlexRay統一驅動
7.2.1 概述
7.2.2 套用示例
7.2.3 套用示例的項目結構
7.3 Windows系統下FlexRay驅動開發
7.3.1 驅動程式開發環境的建立
7.3.2 建立一個WDM驅動程式的基本框架
7.3.3 硬體資源訪問類說明
7.3.4 驅動程式主要模組的實現
7.3.5 驅動程式的調用
7.4 VxWorks系統下的FlexRay驅動開發
7.4.1 嵌入式實時作業系統VxWorks
7.4.2 開發驅動程式前的準備工作
7.4.3 定義FlexRay驅動程式頭檔案
7.4.4 VxWorks作業系統驅動程式
第8章 項目聯調與測試
8.1 節點功能驗證
8.1.1 概述
8.1.2 驗證過程
8.2 系統集成測試
8.2.1 概述
8.2.2 測試過程
參考文獻
第0章 緒論:FlexRay與汽車網路
0.1 汽車網路技術的發展
0.2 汽車網路的分類
0.3 汽車網路的新成員——FlexRay4
0.3.1 FlexRay的產生和發展
0.3.2 FlexRay的基本原理與特點
0.4 FlexRay協定總覽
0.4.1 FlexRay需求規範
0.4.2 FlexRay協定規範
0.4.3 FlexRay電氣物理層規範
0.4.4 FlexRay電氣物理層套用註解
0.4.5 FlexRay數據鏈路層一致性測試規範
0.4.6 FlexRay電氣物理層一致性測試規範
0.4.7 FlexRay物理層電磁兼容性測試規範
0.4.8 FlexRay物理層共模扼流圈電磁兼容性評估規範
0.4.9 初級中央匯流排監視器規範
0.4.10 初級節點匯流排監視器規範
0.5 術語和定義
0.6 常用縮寫
第1章 FlexRay電氣物理層規範
1.1 通信通道基礎
1.1.1 傳播延遲
1.1.2 非對稱延遲
1.1.3 截斷
1.1.4 特徵符號長度的變化
1.1.5 衝突
1.1.6 喚醒模式
1.2 FlexRay網路基本通則
1.3 FlexRay網路基本組成元素
1.3.1 電纜
1.3.2 連線器
1.3.3 電纜端接
1.3.4 共模扼流圈
1.3.5 匯流排直流負載
1.4 網路拓撲
1.4.1 點對點連線
1.4.2 無源星形拓撲
1.4.3 線性無源匯流排型拓撲
1.4.4 有源星形拓撲
1.4.5 級聯的有源星形拓撲
1.4.6 混合型拓撲
1.4.7 雙通道拓撲
1.5 電氣信號
1.5.1 匯流排狀態:Idle_LP與Idle
1.5.2 匯流排狀態:Data_1與Data_0
1.6 信號完整性
1.6.1 傳送端眼圖
1.6.2 接收端眼圖
1.7 匯流排驅動器
1.7.1 工作模式
1.7.2 工作模式轉換
1.7.3 匯流排驅動器接口
1.7.4 匯流排驅動器在故障條件下的行為
1.8 系統時序約束
1.8.1 解碼過程要求
1.8.2 FlexRay拓撲要求
1.8.3 信號鏈示例
1.8.4 非對稱延遲
1.8.5 通信控制器要求
第2章 FlexRay協定規範
2.1 FlexRay協定規範簡介
2.1.1 套用範圍
2.1.2 SDL規則
2.2 協定運行控制
2.2.1 原理
2.2.2 說明
2.2.3 協定運行控制進程
2.3 編碼與解碼
2.3.1 原理
2.3.2 說明
2.3.3 編碼與解碼進程
2.3.4 位選通進程
2.3.5 喚醒模式解碼進程
2.4 幀格式
2.4.1 概述
2.4.2 FlexRay幀頭(5個位元組)
2.4.3 FlexRay有效負載數據段(0~254個位元組)
2.4.4 FlexRay幀尾
2.5 媒體接入控制
2.5.1 原理
2.5.2 說明
2.5.3 媒體接入控制處理
2.6 喚醒與啟動
2.6.1 簇喚醒
2.6.2 通信啟動與重新集成
2.7 時鐘同步
2.7.1 介紹
2.7.2 時間表示法
2.7.3 同步進程
2.7.4 時鐘的啟動
2.7.5 時間測量
2.7.6 校正值計算
2.7.7 時鐘校正
2.7.8 分散式時鐘同步的配置
2.8 控制器主機接口
2.8.1 原理
2.8.2 接口
第3章 FlexRay物理層電磁兼容性測試規範
3.1 RF和瞬態抗干擾測試
3.1.1 RF和瞬態抗干擾常規測試
3.1.2 RF干擾發射測試
3.1.3 RF抗干擾測試
3.1.4 瞬態抗干擾測試
3.2 靜電放電抗干擾測試
3.2.1 測試概要
3.2.2 測試配置
3.2.3 測試組成
3.2.4 測試步驟和參數
下篇 FlexRay開發實踐
第4章 開發背景介紹
4.1 開發前的準備工作——了解當前業界的開發水平
4.2 典型的開發流程
4.3 半導體晶片
4.3.1 飛思卡爾公司
4.3.2 NXP公司
4.3.3 富士通公司
4.3.4 英飛凌公司
4.3.5 austriamicrosystems公司
4.4 輔助開發工具
4.4.1 評估套件
4.4.2 開發板
4.5 仿真與測試工具
4.5.1 DaVinci Network Designer FlexRay
4.5.2 CANoe.FlexRay
4.5.3 FRstress
4.5.4 MultiLog
4.6 測量工具
第5章 系統定義與驗證
5.1 確定項目方案
5.2 總體規劃與網路設計(網路設計工具DaVinci Network Designer FlexRay)
5.2.1 定義網路(定義全局參數)
5.2.2 定義節點(定義節點參數)
5.2.3 定義信號
5.2.4 定義數據幀及收發關係
5.2.5 定義數據幀和信號對應關係
5.2.6 定義通信調度表
5.2.7 Vector公司的網路設計工具DaVinci Network Designer FlexRay
5.3 網路仿真驗證(仿真驗證工具CANoe.FlexRay)
5.3.1 概述
5.3.2 CANoe.FlexRay軟體功能模組介紹
5.3.3 模型建立與仿真
第6章 ECU節點硬體開發
6.1 硬體設備的分類
6.2 基於MFR4310晶片的PCI FlexRay通信板設計
6.2.1 板卡功能定義
6.2.2 MFR4310結構與功能說明
6.2.3 電路系統設計
6.3 基於MC9S12XF512單片機的獨立匯流排FlexRay通信板設計
6.3.1 板卡功能定義
6.3.2 MC9S12XF512結構說明
6.3.3 MC9S12XF512功能描述
6.3.4 電路原理
6.4 收發器晶片TJA1080ATS/2
6.4.1 結構說明
6.4.2 特性描述
6.4.3 操作模式
第7章 ECU節點軟體開發
7.1 飛思卡爾公司晶片驅動編程
7.1.1 記憶體映射和暫存器描述
7.1.2 功能描述
7.1.3 晶片初始化
7.2 飛思卡爾公司的FlexRay統一驅動
7.2.1 概述
7.2.2 套用示例
7.2.3 套用示例的項目結構
7.3 Windows系統下FlexRay驅動開發
7.3.1 驅動程式開發環境的建立
7.3.2 建立一個WDM驅動程式的基本框架
7.3.3 硬體資源訪問類說明
7.3.4 驅動程式主要模組的實現
7.3.5 驅動程式的調用
7.4 VxWorks系統下的FlexRay驅動開發
7.4.1 嵌入式實時作業系統VxWorks
7.4.2 開發驅動程式前的準備工作
7.4.3 定義FlexRay驅動程式頭檔案
7.4.4 VxWorks作業系統驅動程式
第8章 項目聯調與測試
8.1 節點功能驗證
8.1.1 概述
8.1.2 驗證過程
8.2 系統集成測試
8.2.1 概述
8.2.2 測試過程
參考文獻