汽车FlexRay总线系统开发实战
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前言

FlexRay总线是一种用于汽车的高速(10Mbps)、可确定性的、具备故障容错的总线标准,其目标是满足关键的汽车应用要求(如悬挂控制、换挡控制、刹车控制、转向控制等),以弥补目前汽车内主要标准(如CAN、LIN、MOST等)的不足之处。该标准由FlexRay联盟制定和推广,该联盟的7个核心成员是BMW、DC、NXP、飞思卡尔、Bosch、GM、VW,涵盖了主要的汽车制造商和半导体制造商。除此之外,它还有超过93个的协作和发展成员。2004年,联盟发布最初的V0.4.3协议规范,经过不断完善,到2005年发布了最终的V2.1协议规范。此后,FlexRay总线进入大力推广时期。第一辆应用FlexRay总线的量产车BMWX54.8i已于2007年上市,其后其他半导体制造商和汽车制造商分别推出了大量的相关产品,FlexRay逐渐成为汽车工业的事实标准并被推广到其他行业。2010年,FlexRay标准被ISO组织吸纳(标准号为ISO 10681),从一个行业的通信标准演变成为国际通用标准。

本书全面、系统地介绍了汽车FlexRay总线协议、主流开发工具、系统软件和硬件设计,并且通过实例介绍了汽车FlexRay总线系统的设计方法。全书共9章,分为上、下两篇。上篇又分为绪论和协议介绍两个部分。绪论主要说明FlexRay总线和汽车网络的相互关系;协议介绍部分首先对FlexRay总线标准包含的各个协议规范进行了概括性的总结,然后重点介绍了在开发实践中需要详细关注的3个协议规范——FlexRay电气物理层规范、FlexRay协议规范和FlexRay物理层电磁兼容性测试规范。下篇首先介绍了当前业界的开发背景、常用的开发工具和核心芯片,然后围绕一个具体项目实例介绍了如何确定开发方案及如何规划网络结构和参数,接下来又分别介绍了项目硬件开发和软件开发过程,最后以项目的联调和测试收尾。

本书由北方信息控制集团(中国兵器工业计算机应用技术研究所)车辆电子综合系统研发部统一组织策划和统稿。其中,第0章由王巍、刘瑾编写;第1章由吴宝新、赵东阳编写;第2章由于丹、张天鹏编写;第3章由王凤臣、陈旭编写;第4章由赵东阳、王玮编写;第5章由郭永红、王巍编写;第6章由赵东阳、候曾编写;第7章由于圳宁、王勇编写;第8章由曹毅编写。

此外,本书在编写和出版过程中得到了有关单位的大力帮助和支持。北方信息控制集团(中国兵器工业计算机应用技术研究所)的王少军副总经理在概念探讨和技术分析方面为本书的编著者提供了巨大的帮助,恒润科技有限公司为本书的编写提供了宝贵的素材,在此一并表示感谢。

本书着眼于帮助读者弄清概念、掌握协议、熟悉典型开发流程、了解相关软件实现和硬件电路设计。本书图文并茂,将基础知识和应用经验有机地结合在一起。本书既可作为普通高等院校车辆工程、电子信息工程、电气工程、自动控制等专业师生及相关技术人员学习和开发应用FlexRay技术的参考资料,也可作为从事汽车电子系统特别是车载网络系统研究与开发人员的参考资料。

限于本书的篇幅,对协议规范中的一些内容进行了取舍,摘取了对读者开发最有帮助的部分,而其他许多内容只能删减,读者若有兴趣可以翻看协议的原文进行补充。此外,限于编著人员的学识和时间,书中还存在许多不足之处,期待广大读者提出宝贵的建议和意见。

编著者

2012年4月