FlexRay 2
Um direkt zum Wesentlichen zu kommen, lassen wir die Längenangaben für die maximale Netzweite weg. Im Folgenden wollen wir uns mit der vorteilhaftesten Topologie von FlexRay beschäftigen, einem Bus
zwischen verschiedenen Sternen mit aktivem Koppler.
Man kann diese Art von Sternen vielleicht als Bus innerhalb eines Busses verstehen, weil der eigentliche Teilnehmer am Bus der Koppler ist, der dann an seine Partner im Stern weitergibt bzw. von diesen empfängt.
Nur in dieser Konstellation sind wohl auch über weitere Strecken die bis zu 10 MBit/s einigermaßen gesichert.
| Systeme mit max. 2,5 oder 5 MBit/s möglich. |
Die beiden Kanäle sind so unabhängig voneinander, dass auch nur ein Anschluss an einem der beiden möglich ist. Es können auch gleiche Nachrichten über beide Kanäle gleichzeitig übertragen werden. Da wie bei
CAN die Differenz zwischen zwei Signalen ausgewertet wird, ist für zwei Kanäle die doppelte Anzahl von Leitungen nötig. Von der Sicherheit her erweist sich hier FlexRay als überlegen.
| Unterschiedliche Topologien auf beiden Kanälen möglich. |
Gehen Sie bei der kompletten Technik von der des CAN-Busses aus, einschließlich der Widerstände. Die Spannung schwankt allerdings zwischen 2,0 und 3,0 Volt bei einem Spannungshub von B(us)-Plus und B(us)-
Minus von je 0,5 V. Ein noch wesentlicherer Unterschied zu CAN: Es gibt kein rezessives Bit, das von einem dominanten überschrieben werden kann.
Wir betrachten wieder der Einfachheit halber einen Kanal und darauf den statischen und danach den dynamischen Teil, zusammen mit dem kurzen Symbolfenster 64 Frames mit 254 nutzbaren Bytes. Ersterer wird bei
der Konzeption vom Hersteller auch in der Länge festgelegt, letzterer hängt von dem ab, was an Übertragungszeit übrig bleibt. Dementsprechend die Zahl der genutzten Minislots, in die er aufgeteilt ist.
Der statische Teil ist eine bestimmte Anzahl immer gleicher, fester Abschnitte auf beiden Kanälen absolut identisch. Diese werden für Botschaften auf einem oder beiden Kanälen gleichzeitig reserviert, deren
Übertragungszeit garantiert ist. Die Abschnitte im dynamischen Teil sind kleiner und von denen werden häufig mehrere benutzt. Hier müssen die Botschaften abgesetzt werden, deren Übertragungszeit nicht garantiert
ist.
Im statischen Bereich herrscht also eine gewisse Synchronizität, wenn auch mit wechselnden Benutzern, während es im dynamischen Bereich munter durcheinander geht. Allerdings hat trotzdem zu einem
bestimmten Zeitpunkt immer nur ein Teilnehmer Zugang zu jedem der beiden Kanäle. Ist die Zeit für die zur Verfügung stehenden Minislots verstrichen, endet die Übertragung.
Fehlendes an einer Botschaft muss bis zum nächsten dynamischen Bereich warten. Ist ein Teilnehmer fertig und noch Minislots vorhanden, wird eins weiter zur nächsten Botschaft gezählt. Durch die Vergabe der
Reihenfolge bei den Frame IDs gibt es also indirekt eine gewisse Priorität. 02/14
| Rahmen (Frame) einer FlexRay-Nachricht |
| Reserved Bit | Wenn das allererste Bit einer Nachricht frei bleibt, d.h. immer auf Null, hält man sich alle Möglichkeiten für eine spätere Erweiterung offen. |
| Payload Preamble Indicator | Weist auf besonders zu interpretierende Inhalte im Datenblock hin (für statischen und dynamischen Block verschieden). |
| Null Frame Indicator | Hier steht eine Null, wenn der Datenblock keine Daten enthält (nur bei dynamischen Frames möglich). |
| Sync Frame Indicator | Eine Eins hier bedeutet, dass in diesem Frame eine Uhrzeit zur Synchronisierung der einzelnen Knoten gesendet wird. |
| Startup Frame Indicator | Bestimmte Knoten dürfen einen Kommunikationszyklus in Gang setzen und als ersten durch dieses Bit markieren. Bringt die anderen Knoten aus der Ruhelage. |
| Frame ID | Jede Nachricht hat eine systemweit einmalige Nummer, die für die Zeitzuteilung im statischen und die Priorität im dynamischen Segment zuständig ist. |
| Payload Length | Gibt die Länge des Datenblocks an (variabel nur im dynamischem Segment). |
| Header CRC | Hier steht eine Prüfsumme über die vier Felder davor zur Kontrolle ordnungsgemäßer Übertragung. |
| Cycle Count | Hier werden die Kommunikationszyklen gezählt und alle zählen mit. |
| Payload Data | Hier stehen die eigentlichen Daten einer Nachricht drin. |
| Trailer CRC | Mit einem CRC ist hier der Datentest in allen bisherigen Feldern gemeint (Prüfsumme). |
| Eine weiter gehende Beschreibung finden Sie hier. |
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