FlexRay总线半实物仿真系统

1 概述

FlexRay总线半实物仿真系统的硬件平台由FlexRay总线综合处理计算机、FlexRay节点仿真卡、总线单元箱和有源星型耦合器构成，软件平台由FlexRay总线综合控制平台软件、FlexRay总线节点业务逻辑设计软件和FlexRay总线参数设计软件组成。

仿真系统提供以下主要功能：

• 总线参数设计

能够按照FlexRay通信系统协议规范规定，实现总线系统全参数自动设计仿真验证，且具备参数导出功能，降低FlexRay总线参数配置复杂度;

• 功能仿真验证

能够模拟FlexRay总线系统中的节点设备，对总线数据流，信息交互流程进行仿真验证;

• 性能仿真验证

能对总线拓扑结构、总线速率、负载能力等性能进行仿真验证;

• 总线数据记录

具备FlexRay数据采集记录及时间戳标记，可查看、分析已经记录的数据文件。

• 快速原型开发

可用于多种快速控制原型开发应用，例如动力传动系统、车身控制、高级驾驶辅助系统、线控应用以及航空航天应用。

2 硬件组成

2.1 FlexRay总线综合处理计算机

解决方案中的FlexRay总线综合处理计算机可由两种方式提供：

（1）桌面式工作站：由带PCIE接口的工控机和PCIE接口的FlexRay通讯卡组成，该计算机通过FlexRay通讯卡可与FlexRay节点仿真卡建立总线连接，还可通过以太网下载总线参数。

（2）便携式工作站：由笔记本电脑和以太网转FlexRay通讯模块组成，同样可以与FlexRay节点仿真卡建立总线连接和下载总线配置参数。
 
2.2 FlexRay节点仿真卡
FlexRay节点仿真卡采用单芯片解决方案，实现FlexRay、CAN、串口和以太网通讯，主要技术指标如下：

1. FlexRay：1路（含A/B双通道），带隔离，符合协议规范2.1，支持2.5Mbps，5Mbps，8Mbps和10Mbps通讯速率；
2. CAN/CANFD：4路，带隔离，支持2.0B协议，支持通信参数和模式可配置，波特率最高支持1Mbps；
3. 串口： 4路带隔离，支持RS232/422/485多种模式软件可配置，波特率最高支持115200bps；
4. 节点仿真卡可在1秒内完成启动并加入总线通讯，可满足车载总线通讯需求；
5. 所有对外通讯接口通过后出线IO板引出，如需其他接口可根据需求升级硬件平台。

 

2.3 FlexRay总线单元箱

总线单元箱为FlexRay仿真节点卡提供安装槽位和供电支持，每个单元箱可安装5片节点卡，内部集成以太网集线器，对外提供一路以太网用于将所有节点卡的以太网与外部主机互联。

2.4 FlexRay有源星型耦合器

FlexRay有源星型耦合器对外提供8路FlexRay总线的星型拓扑互联，采用220VAC供电，多路状态指示灯显示每路接口的总线连接状态。
      

3 软件组成

3.1 FlexRay总线综合控制平台软件

FlexRay总线综合控制平台软件用于配置FlexRay通讯卡或模块，实现总线状态监控、通讯数据实时显示、记录、查看和分析。可用于FlexRay总线的功能测试和性能仿真，可读取通用的Fibex总线配置参数文件。

3.2 FlexRay总线节点业务逻辑设计软件

为用户提供一套FlexRay仿真节点卡内嵌入式程序执行逻辑的设计工具，无需编程，通过图形化界面操作即可实现仿真节点卡的业务逻辑设计，并可通过以太网通讯库将设计完成的嵌入式执行程序下载到节点卡中执行。

采用这套工具软件，用户可以在不编程的前提下，快速做原型系统的开发和验证。

3.3 FlexRay总线参数设计软件

FlexRay总线参数设计软件为用户提供友好的总线参数设计界面，用户可根据自己的需求选择简易参数配置模式和专家配置模式，降低FlexRay总线参数配置的复杂度。

软件根据用户设定的总线通讯基本参数配置，自动计算其他关联参数并根据FlexRay通讯规范中的约束条件进行校验，通过校验的参数配置可保存为通用Fibex配置文件。
 

4 更多需求

以本方案提供的软件和硬件平台为基础，我们可以为用户的专有功能需求提供软、硬件平台的升级服务，以满足用户的实际项目指标要求。