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flexray總線與can總線區別什麼

小老鼠
小老鼠原創
2023-04-19 11:06:588334瀏覽

flexray匯流排與can匯流排區別:1、can匯匯流排是一種控制器區域網路匯流排技術,而flexray匯流排是一種用於汽車的高速、可確定性的,具備故障容錯能力的匯流排技術;2.can匯流排採用CSMA/CA機制,而Flexray用的是TDMA和FTDMA ; 3、flexray相較於can總線來說,其安全性相對較高,但是造價成本過高,所以can總線依然是當前汽車總線應用最廣的一種。

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本教學作業系統:Windows10系統、Dell G3電腦。

目前汽車上普遍採用的汽車匯流排有局部互聯協定LIN和控制器區域網路CAN,正在發展中的汽車匯流排技術還有高速容錯網路協定FlexRay、用於汽車多媒體和導航的MOST以及與電腦網路相容的藍牙、無線區域網路等無線網路技術。

在這裡,主要說明傳統匯流排CAN與FlexRay的差異特徵、優勢與未來發展趨勢。一起看看吧

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CAN匯流排

CAN-BUS即CAN匯流排技術,全稱為「控制器區域網路匯流排技術( Controller Area Network-BUS)」。 Can-Bus匯流排技術最早被用於飛機、坦克等武器電子系統的通訊聯絡。將這種技術用於民用汽車最早起源於歐洲,在汽車上這種總線網路用於車上各種感測器資料的傳遞。

汽車上面佈滿了各種控制單元,越是高級的汽車,其控制單元越多,控制系統越複雜。每個控制單元都可看做一台獨立的電腦,它可以接受訊息,同時能對各種資訊進行處理、分析,然後發出一個指令。例如引擎控制單元會接受來自進氣壓力感知器、引擎溫度感知器、油門踏板位置感知器、引擎轉速感知器等等的訊息,在經過分析處理後會發送相應的指令來控制噴油嘴的噴油量、點火提前角等等,其它控制單元的工作原理也都類似。這裡可以為大家做一個比喻,車上的各種控制單元就好比一家公司各部門的經理,每個部門的經理接受來自自己部門員工的工作匯報,經過分析作出決策,並命令該部門的員工去執行。

部分汽車的控制單元之間的所有資訊都透過兩條數據線交換,這種數據線也叫CAN數據匯流排。透過該種方式,所有的訊息,不管訊息容量的大小,都可以透過這兩條數據線進行傳遞,這種方式充分的提高了整個系統的運作效率。

匯流排系統之所以稱作為CAN-BUS,其實也是因為它的運作方式與運作中的公車很類似。每個站點相當於一個控制單元,而行車路線則是CAN數據匯流排,CAN數據匯流排上傳遞的是數據,而公車上承載的是乘客。某個控制單元接收到負責傳送資料給它的感測器的資訊後,經過分析處理會採取相應措施,並將此資訊傳送到總線系統上。這樣此資訊會在總線系統上進行傳遞,每個與總線系統連接的控制單元都會接收到此訊息,如果此資訊對自己有用則會儲存下來,如果對其無用,則會進行忽略。

目前汽車上的CAN數據匯流排連接方式主要有兩種,一種是用於驅動系統的高速CAN總線,速率可達到500kb/s,另一種是用於車身系統的低速CAN總線,速率為100kb/s。當然對於中高級轎車還有一些如娛樂系統或智慧通訊系統的總線,它們的傳輸速率更高,可以超過1Mb/s。

接下來,我們來看看CAN總線有哪些優點:

·比傳統的佈線方式的資料傳輸速度更高。

·比傳統佈線方式要節省線束,降低了車身重量,同時優化了車身的佈線方式。

·以CAN匯流排方式連接的控制單元中有一個發生故障,其它控制單元仍可發送各自的數據,互不影響。

·CAN資料匯流排為雙線制,如果有一條發生故障,CAN系統會轉為單線運行模式,提高了整車的穩定性。

·CAN系統的雙線在實際上是像「麻花」一樣纏繞在一起的,這樣可以有效的防止電磁波的干擾和向外輻射。

·基於CAN匯流排系統可以實現更豐富的車身功能。

CAN總線是目前汽車匯流排應用最廣的一種,但是由於自身安全性等原因,人們已經開始為CAN總線尋求合格的替代者, FlexRay、乙太網路是這個過程中呼聲較高的。

FlexRay匯流排

FlexRay是一種用於汽車的高速、可確定性的,具備故障容錯能力的總線技術,它將事件觸發和時間觸發兩種方式相結合,具有高效的網路利用率和系統靈活性特點,可以作為新一代汽車內部網路的主幹網路。 FlexRay是汽車工業的事實標準(facto standard)。

Flexray的拓樸結構多樣,既可以像CAN總線一樣使用線型結構,也可以使用星型結構。中心節點負責轉發訊息。當除中心節點外的某個節點損壞或線路故障時,中心節點可以斷開與該節點的通訊。但當中心節點損壞時,整個匯流排便無法運作。可以將多個星型匯流排的中心節點連接起來。

flexray匯流排與can匯流排差異

Flexray和CAN匯流排最本質的差異是匯流排分配的方式不同。 CAN匯流排是採用CSMA/CA機制。各節點會一直監聽匯流排,發現匯流排空閒時便開始傳送資料。 Flexray用的是TDMA(Time Division MulTIple Access) 和FTDMA(Flexible TIme Division MulTIple Access)兩種方法。 Flexray將一個通訊週期分為靜態部分、動態部分、網路空閒時間。靜態部分使用TDMA方法,每個節點會均勻分配時間片,每個節點只有在屬於自己的時間片裡面才能發送訊息,即使某個節點目前無訊息可發,該時間片依然會保留(也就造成了一定的總線資源浪費)。在動態部分使用FTDMA方法,會輪流問詢每個節點有沒有訊息要發,有就發,沒有就跳過。靜態部分用於發送需要經常性發送的重要性高的數據,動態部分用於發送使用頻率不確定、相對不重要的數據。

Flexray相比較於CAN總線要複雜許多,安全性相對較高。但是,Flexray匯流排也有其弊端,就是造價成本過高,除了德系車廠在量產車上使用過,其他國家極少見。隨著汽車電子化程度的增加,對總線頻寬的要求也越來越高。用Flexray來取代原來普遍使用的CAN總線是不切實際的,因為成本實在太高。

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