汽車ECU通訊新平臺--FlexRay（V2.1）協(xié)議規(guī)范
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（三）FlexRay網(wǎng)絡通訊協(xié)議
FlexRay網(wǎng)絡通訊協(xié)議主要體現(xiàn)在4個核心機制上：編碼與解碼（encoding and decoding）、媒體接入控制（Media Access Control）、數(shù)據(jù)幀與特征符處理（frame and symbol processing）和時鐘同步（clock synchronization）。除此之外，控制器主機接口（controller Hostinter face，簡稱CHI）為實現(xiàn)這些機制提供數(shù)據(jù)傳輸服務。
1．編碼與解碼（encoding and decoding）
編碼的過程實際上就是對要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行相應處理的過程，如加上各種校驗位、ID符等。解碼的過程就是對接收到的數(shù)據(jù)幀進行“解包”的過程。編碼與解碼主要發(fā)生在通訊控制器與總線驅(qū)動器之間的通訊，如圖7所示。
1）幀編碼
傳輸起始序列（transmission start sequence，簡稱TSS），為一段時間的低電平，用于初始化傳輸節(jié)點與網(wǎng)絡的對接。幀起始序列（frame start sequence，簡稱FSS），為一小段時間的高電平，緊跟在傳輸起始序列（TSS）之后。
字節(jié)起始序列（byte start sequence，簡稱BSS），由一段高電平和一段低電平組成，位于FSS之后。給接收方節(jié)點提供定時信息。
幀結(jié)束序列（frame end sequence，簡稱FES），由一段低電平和一段高電平組成，位于有效數(shù)據(jù)位之后。如果是在動態(tài)時序部分接入網(wǎng)絡，則還要在FES后附加上DTS——動態(tài)尾部序列（Dynamic trailing sequence）。
將這些序列與有效數(shù)據(jù)位（從最大位MSB到最小位LSB）“組裝”起來就是編碼過程，最終形成能夠在網(wǎng)絡傳播的數(shù)據(jù)位流。此外，低電平的最小持續(xù)時間為一個gdBit。圖8與圖9分別為靜態(tài)和動態(tài)部分的幀編碼。
F1exRay，協(xié)議有3種特征符：沖突避免特征符（collision avoidance symbol，簡稱CAS）、媒體接入測試特征符（Media access test symbol，簡稱MTS）和喚醒特征符（wake up symbol，簡稱WUS）。對CAS和MTS采用完全相同的方式進行編碼，對喚醒特征符（WUS）采用另一種模式編碼。
節(jié)點對傳輸沖突避免特征符（CAS）和媒體接入測試特征符（MTS）的編碼，是跟隨在傳輸起始序列（TSS）之后的一段時間長為cdCAS（為某一具體數(shù)值）的低電平，如圖10所示。
節(jié)點對喚醒特征符（WUS）的編碼并沒有采用輔助信號TSS，隨TxEN的邊沿觸發(fā)同步于TxD信號進行傳輸一個喚醒特征符（WUS），如圖11所示。
2．數(shù)據(jù)幀格式（FormatofFrame）
一個數(shù)據(jù)幀由幀頭（HeaderSegment）、有效數(shù)據(jù)（PayloadSegment）和幀尾（TrailerSegment）多個部分組成。FlexRay數(shù)據(jù)幀格式如圖12所示。
共由5個字節(jié)（40個位）組成。包括保留位（Reserved bit，1位）、數(shù)據(jù)指示位（Pay load Preamble indicator，1位）、空幀指示位（Null frame indicator，1位）、同步幀指示位（Sync frame indicator，1位）、啟動幀指示位（Start up frame indicator，1位）、ID（11位）、有效數(shù)據(jù)長度（7位）、頭部循環(huán)校驗CRC（11位）和循環(huán)計數(shù)（6位）。
2）有效數(shù)據(jù)部分
可由0-254個字節(jié)或0-127個字組成。在圖12中分別以Data0、Data1…Data253表示。在幀的CRC校驗中，有效數(shù)據(jù)部分的前6個字節(jié)設為海明距離（Hamming Distance）。當數(shù)據(jù)超過248字節(jié)時，海明距離為4個字節(jié)。
在動態(tài)時序部分，有效數(shù)據(jù)部分的頭兩個字節(jié)通常用作消息識別域（messageIDfield）。消息識別（又叫消息ID）標明應．用數(shù)據(jù)的物理內(nèi)容，僅僅用于在動態(tài)時序傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，長度為16位。在傳輸節(jié)點中，消息ID是由主機將其作為應用數(shù)據(jù)而寫入的，通訊控制器（CC）并不能夠?qū)οD進行識別。在接收節(jié)點中，對一個幀的存儲依靠于利用消息ID而進行過濾處理的結(jié)果，如圖13所示。
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