一文教会你使用UBus-3240进行FlexRay残余总线仿真
典型应用案例一：仿真一个节点且FlexRay簇已包含一个冷启动节点
典型应用案例二：仿真多个节点且FlexRay簇已包含两个冷启动节点
引言
FlexRay总线作为高端车型主干网络的常青树，一直备受其汽车工程师的青睐，在进行基于V模型开发的测试验证阶段，经常需要在整车或实验室进行残余总线仿真测试，残余总线仿真（Residual Bus Simulation, RBS）是一种在汽车电子测试中常用的技术，用于在实验室环境中模拟车辆总线网络中除被测ECU（DUT）外的其他节点行为。通过虚拟化或仿真剩余节点的通信，构建一个接近真实的总线环境，从而验证被测ECU的功能、兼容性及故障恢复能力。天津优蓝科技有限公司（以下简称优蓝科技）自主研发的上位机软件：UBusStudio搭配自研硬件接口卡：UBus-3240可完全基于客户的需求快速搭建一个RBS测试系统。
FlexRay总线的仿真测试相较于CAN仿真的难度较大，FlexRay基于TDMA（Time Division Multiple Access，时分多路访问）用于实现时间触发的控制，FlexRay节点不像CAN节点那样已知波特率等基本参数即可访问总线来响应应用程序相关事件。节点间的通信必须遵守精确定义的通信调度表。
接下来会基于一些具体案例指导读者详细配置使用UBus-3240。
典型应用案例一：仿真一个节点且FlexRay簇已包含一个冷启动节点
在使用本设备前，需要先修改PC的IPV4地址，需要考量的是设备IP和上位机IP处于同一网段下。设备默认IP为192.168.0.7&192.168.0.8。如图一。当出现和当前网络环境冲突的情况时，可自行更改设备IP。
图一 修改PC的IP
步骤一：设备供电和控制
UBus-3240提供两种设备供电方式：
1、使用USB-Type-C线束，设备可使用此方式进行供电和控制。
2、当使用USB供电功率不够时，可选择外接DC12V（9V~36V），优蓝科技提供额外的AC转DC电源适配器，选择220V AC即可正常使用。非常适合在实车或实验室使用该设备。另设备提供两种与上位机连接方式：USB/LAN，无论选择哪种控制方式，均需要提前修改上位机的IPV4地址。
步骤二：设备连接到FlexRay硬线
设备提供DB25公头连接器，且附赠DB25母头转DB9*4公头线缆，FlexRay和CAN的DB9公头定义如下：
注：n取1或3
读者可按照如上pin脚定义自行制作DB9母头和设备对插使用，设备支持AB双通道。无需外接电阻，设备可在软件端调整电阻使用。
步骤三：搭建工程
软件选择优蓝自主开发软件：UBusStudio，此软件免费释放给客户使用，官网自行下载即可：http://www.ulantec.cn/a/anli/software.html。工程师可按照如下流程搭建工程：
新建工程—扫描设备—配置设备—配置工程—启动工程
1、新建工程
打开运行的软件后，如上图所示，新建工程，UBusStudio以Project文件为核心管理工程文件。文件数量简洁，无冗余文件产生，方便做项目数据迁移。
2、扫描设备-配置设备
3、拖拽下图所示组件到应用界面内，然后依次双击所有组件进行配置，各组件详细配置如下图所示
UBusStudio可识别“FIBEX”文件，在配置过程中选择当前设备仿真使用“FIBEX”文件某个节点的参数，另需要把参数输入到“Custom”列，此列为后续仿真时需要的参数。可以通过红色框图的操作，快速把数据库中的数据拷贝到“Custom”列，也可以自定义参数。
“冷启动节点”的概念可参考我司文章：http://www.ulantec.cn/a/xinwen/xingyezixun/67.html。当前仿真环境只使用一个Key Slot即可。
配置当前仿真节点的发送报文过滤条件，请注意此处的配置为对硬件设备的报文过滤规则，非实际发送的数据配置界面，如上图。
配置当前仿真节点的接收报文情况。当只接收某些报文时，可以选择“MessageBuffer”选项，进行自定义接收报文情况，若选择“Monitor”选项不勾选下方的过滤规则，则默认全部接收，否则执行下方的过滤规则，配置如上图。
当配置完对设备本身的接收情况后，可选择是否发送报文来配置该节点发送的报文情况，如下图
4、启动工程，可以看到如上图所示，仿真节点处于 normal active状态，此时代表设备加入FlexRay总线，可正常收发报文。从右侧组件可以看到UBus3240开始接收到来自其他真实节点的报文数据。且相应的logger模块开始录制数据。
FlexRay簇状态机如下图：
5、使用FlexRay_RawView&FlexRay_Load组件实时查看总线上的报文解析情况和总线负载情况。如下图所示。
基于以上的配置使用过程，我们可以仿真真实节点的报文收发情况做数据链路层测试。
典型应用案例二：仿真多个节点且FlexRay簇已包含两个冷启动节点
在FlexRay簇中，总线必须包含2个及以上的“冷启动节点”才可启动网络。当FlexRay被测网络中不包含“冷启动节点”时。选择我司的“UL-FlexRay-LAN”硬件设备则是更好的选择（如需了解更多，请后台私信），该设备包含辅助节点，单独的“UL-FlexRay-LAN”设备即可启动网络。
本案例仿真三个节点，如上图所示ESP、CMM、ECM三个节点。读者可按照案例一的工程搭建顺序：新建工程—扫描设备—配置设备—配置工程—启动工程。但在进行到配置工程阶段，首先需要关闭设备本身的“Key Slot”功能，其次需要把发送报文的过滤条件进行修改。接收配置也是如此，配置如下图。
为了适应工程师的使用习惯，可以添加多个Sender组件模拟多个节点，配置效果如下图。在对应组件内设置该仿真节点相关的报文发送情况，UBusStudio Sender组件提供多种快捷数据发送方式。
因FlexRay基于TDMA通信的特性，不会出现数据冲突的情况，因此仿真发送报文的时候各个节点对应的报文会在预分配的时隙进行数据传输。
总结
使用优蓝科技自研的软硬件可轻松应对FlexRay复杂的通信和网络配置要求。可覆盖基于FlexRay总线多维度的仿真测试。优蓝科技深耕FlexRay总线技术多年，已成为国内首屈一指的FlexRay通信技术软硬件供应商。优蓝科技的愿景是“做汽车神经网络的连接器，让每个ECU对话更经济”。欢迎您的致电垂询。
关于我们
天津优蓝科技有限公司成立于2013年, 专注于现场总线FlexRay、CAN FD和CAN。为汽车、飞机和工业通讯领域提供国内领先的硬件、软件和技术服务。专注FlexRay总线技术十余年，服务100+相关客户，积累了丰富的FlexRay总线设备的设计、使用和技术支持经验，为用户提供优质的产品和专业的技术服务，能快速定位并解决客户遇到的研发或工程技术问题。产品大多采用以太网或PCIE/PXI作为主机通讯接口，在复杂的工业现场环境，有助于客户搭建可靠的测试系统。