汽車ECU通訊新平臺(tái)--FlexRay（V2.1）協(xié)議規(guī)范
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（三）FlexRay網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議
FlexRay網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議主要體現(xiàn)在4個(gè)核心機(jī)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(shí)鐘同步（clock synchronization）。除此之外，控制器主機(jī)接口（controller Hostinter face，簡(jiǎn)稱CHI）為實(shí)現(xiàn)這些機(jī)制提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。
1．編碼與解碼（encoding and decoding）
編碼的過(guò)程實(shí)際上就是對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理的過(guò)程，如加上各種校驗(yàn)位、ID符等。解碼的過(guò)程就是對(duì)接收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行“解包”的過(guò)程。編碼與解碼主要發(fā)生在通訊控制器與總線驅(qū)動(dòng)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(jiǎn)稱TSS），為一段時(shí)間的低電平，用于初始化傳輸節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接。幀起始序列（frame start sequence，簡(jiǎn)稱FSS），為一小段時(shí)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(jiǎn)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(diǎn)提供定時(shí)信息。
幀結(jié)束序列（frame end sequence，簡(jiǎn)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(dòng)態(tài)時(shí)序部分接入網(wǎng)絡(luò)，則還要在FES后附加上DTS——?jiǎng)討B(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(lái)就是編碼過(guò)程，最終形成能夠在網(wǎng)絡(luò)傳播的數(shù)據(jù)位流。此外，低電平的最小持續(xù)時(shí)間為一個(gè)gdBit。圖8與圖9分別為靜態(tài)和動(dòng)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(jiǎn)稱CAS）、媒體接入測(cè)試特征符（Media access test symbol，簡(jiǎn)稱MTS）和喚醒特征符（wake up symbol，簡(jiǎn)稱WUS）。對(duì)CAS和MTS采用完全相同的方式進(jìn)行編碼，對(duì)喚醒特征符（WUS）采用另一種模式編碼。
節(jié)點(diǎn)對(duì)傳輸沖突避免特征符（CAS）和媒體接入測(cè)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(shí)間長(zhǎng)為cdCAS（為某一具體數(shù)值）的低電平，如圖10所示。
節(jié)點(diǎn)對(duì)喚醒特征符（WUS）的編碼并沒(méi)有采用輔助信號(hào)TSS，隨TxEN的邊沿觸發(fā)同步于TxD信號(hào)進(jìn)行傳輸一個(gè)喚醒特征符（WUS），如圖11所示。
2．?dāng)?shù)據(jù)幀格式（FormatofFrame）
一個(gè)數(shù)據(jù)幀由幀頭（HeaderSegment）、有效數(shù)據(jù)（PayloadSegment）和幀尾（TrailerSegment）多個(gè)部分組成。FlexRay數(shù)據(jù)幀格式如圖12所示。
共由5個(gè)字節(jié)（40個(gè)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(dòng)幀指示位（Start up frame indicator，1位）、ID（11位）、有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（7位）、頭部循環(huán)校驗(yàn)CRC（11位）和循環(huán)計(jì)數(shù)（6位）。
2）有效數(shù)據(jù)部分
可由0-254個(gè)字節(jié)或0-127個(gè)字組成。在圖12中分別以Data0、Data1…Data253表示。在幀的CRC校驗(yàn)中，有效數(shù)據(jù)部分的前6個(gè)字節(jié)設(shè)為海明距離（Hamming Distance）。當(dāng)數(shù)據(jù)超過(guò)248字節(jié)時(shí)，海明距離為4個(gè)字節(jié)。
在動(dòng)態(tài)時(shí)序部分，有效數(shù)據(jù)部分的頭兩個(gè)字節(jié)通常用作消息識(shí)別域（messageIDfield）。消息識(shí)別（又叫消息ID）標(biāo)明應(yīng)．用數(shù)據(jù)的物理內(nèi)容，僅僅用于在動(dòng)態(tài)時(shí)序傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，長(zhǎng)度為16位。在傳輸節(jié)點(diǎn)中，消息ID是由主機(jī)將其作為應(yīng)用數(shù)據(jù)而寫(xiě)入的，通訊控制器（CC）并不能夠?qū)οD進(jìn)行識(shí)別。在接收節(jié)點(diǎn)中，對(duì)一個(gè)幀的存儲(chǔ)依靠于利用消息ID而進(jìn)行過(guò)濾處理的結(jié)果，如圖13所示。
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