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基于μC-OS-Ⅱ的线控转向FlexRay通信控制

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基于FC／OS一Ⅱ的线控转向FlexRay通信控制

段建民，汪然，于涌川

100124)

(北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京

摘要：为解决汽车线控转向系统FlexRay通信中存在的问题，给出一种基于ttC／OS-II的通信控制设计。首先介绍了

FlexRay总线技术，重点说明了通信协议操作控制过程以及应用问题。根据硬件选型进行ttC／OS-II操作系统的移植，并编

写线控转向系统通讯部分的程序。最后进行通信实验，结果表明，所设计的基于fIC／OS-II操作系统的通信网络具有良好的

安全稳定性，满足汽车线控转向系统通信的要求。

关键词：线控转向；pC／OS-Ⅱ}MC9S12XF512；FlexRay总线；安全稳定性

中图分类号：TP316

文献标识码：A

文章编号：1004-373X(2010)07-0201-04

for

Based on

Control

Steer-by-Wire System

FiexRay

pc／os-Ⅱ

DUANJian-min，WANG Ran，YU

Yong-chuan

Information&Control

(School of Electronic

University

Technology．Beijing 100124，China)

Engineering．Beijing

tO solve the

proposed

bus is intro‘

technology

Abstract：A

communication network based

system is

design

FlexRay

gC／OS-Ⅱoperating

communication network of

for

problem

FlexRay

problems

steer-by-wire(SBW)system

and

automobiles．FlexRay

in the

exsiting

control

process

duced．The

protocol operation

application ^{is descsibed}emphatically．gC／OS-Ⅱis

tO the hardware and the communication

of SBWis

communication

experiment

transplanted according

program

designed．The

was

that the

networkbased on

safe and

reliable，and

results show

communication

performed．The experimental

t．￡c／os-Ⅱis

the communication

of the SBW_system．

satisfy

requirements

and

reliability

Keywords：steer-by-wire I,C／OS-Ⅱ；MC9S12XF512；FlexRay bus}safety

时性要求的基础上，利用其多任务的特点，节约了系统

资源，避免了死锁问题的出现，并增加了通信故障检测

报警功能，为今后开发线控转向系统奠定了基础。

0引

言

近年来，随着汽车工业和电子工业的不断发展，汽

车线控转向技术成为了研究的热点，并提出了包括路感

模拟、转向稳定性以及总线技术等诸多关键性问题并加

以研究[1矗]。其中的总线技术，已经得到了众多知名汽

车公司的积极研究与应用。_些汽车制造商目前计划

采用FlexRay总线，这是一种特别适合下一代汽车应

用的网络通信总线，具有容错功能和确定的消息传输时

间，能够满足汽车控制系统的高速率通信要求。

FlexRay总线技术

为了满足汽车线控技术的需求，FlexRay联盟于

2005年发布了FlexRay总线协议。其主要特点有[3]：

双通道传输，每个通道的传输速率高达10 Mb／s；具有

灵活的使用方式，支持多种网络拓扑结构；负载率高；提

供冗余机制。

FlexRay是时间触发的通信总线，对实时性要求较

高，因此仅仅依靠由简单循环和中断服务程序组成的嵌

入式程序将无法满足要求。同时，FlexRay通信在启动

和运行过程中，需要利用循环对总线状态进行查询，既

浪费大量的系统资源，又容易造成程序死锁，成为应用

中的难点问题。

从开放式系统互连参考模型角度来看，FlexRay通

信协议定义了四层结构：物理层、传输层、表示层和应用

层，各层功能描述见表1[4]。表示层中，通信状态切换控

制整个FlexRay通信的运行过程，具有十分重要的作用。

裹1]FlexRay协议层次结构

结构

功能描述

应用屡

表示屡

用户蝙程应用

基于上述问题，本文基于vc／os—II操作系统，设

计了线控转向中FlexRay总线的通信部分。在满足实

帧过滤和封装；通信状态切换

与表示屡之间敷据帧的发送和接收}处理定时、时

传输层

物理层

钟同步、报文蝙码；通信周期、速率以夏容错极限等

网络参数的设定

收稿日期：2009· 10—25

定叉信号传输方式I总线监扩

基金项目：北京市教委科技创新平台资助项目(05002011200701)

201

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