CN103414621A - 基于FlexRay总线的多设备同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于FlexRay总线的多设备同步设备和方法，它包含一个微控制器，至少一个FlexRay控制器和一个同步电路，每个FlexRay控制器可以连接一根独立的FlexRay总线；同步电路包含一个N沟道MOS管，一个隔离器和一个电阻，每个FlexRay设备通过控制MOS管门极实现主动同步，通过读取MOS管漏极电压实现被动同步，同步电路的读写IO均通过隔离器进行电气隔离。

Description

基于FlexRay总线的多设备同步方法

技术领域

本发明涉及一种电子设备，特别涉及一种基于FlexRay总线的控制系统。 

背景技术

FlexRay是一种用于汽车的高速可确定性的，具备故障容错的总线系统，FlexRay通过在确定的时间槽中传递信息，以及在两个通道上的故障容错和冗余信息的传送，满足了新的x-by-wire系统设计思想的对信息传送速度尤其是故障容错与时间确定性的不断增加的需求。在应用过程中需要将两个或是多个设备的全局时间进行同步，从而保证这些FlexRay设备对总线上产生的FlexRay事件，或是其他接口产生的事件有相同的时间戳，这就需要在这些控制器之间架设一个专门用于同步的电路。当这个同步电路上产生了同步事件后，所有连接到这个电路中的FlexRay设备都将其全局时间复位，以保证设备之间的时间同步。 

目前同步方法主要是基于FlexRay总线的报文事件来进行同步，例如，向总线上发送一条专门用于同步的报文，其他节点收到后，执行同步过程，但是此方法的精度较低，同时无法满足多个FlexRay设备并不连接到同一根网络上的情况，此外，使用专门的报文进行同步，会对当前网络上的通信带来一定的影响。 

两个节点同步的方法通常是使用一根用于同步的线缆连接至另一个FlexRay设备，但这种方法不适合多个FlexRay节点之间的同步，而且还需要考虑同步线连接时的电气保护问题。 

发明内容

本发明的目的，就是为了克服基于FlexRay总线的多设备之间的同步问题，实现只使用2个IO口，即可完成与相连的所有控制器之间的主动同步与被动同步，同步电路支持隔离，确保了各个控制器的安全。 

本发明提供的具体技术方案如下： 

基于FlexRay总线的多设备同步方法，使用微控制器与至少一个FlexRay控制器连接，每个FlexRay控制器分别连接至FlexRay总线上；每个FlexRay设备通过控制MOS管的门极实现主动同步，通过读取N沟道MOS管漏极实现被动同步，读写IO均通过隔离器进行电气隔离。 

基于FlexRay总线的多设备同步方法，其同步电路由一个支持双向的隔离器、N沟道MOS管、地线和同步线构成。 

基于FlexRay总线的多设备同步方法，所述的同步线将各个FlexRay总线设备的同步电路连接在一起，同步线默认通过电源上拉。 

基于FlexRay总线的多设备同步方法，所述的同步电路中设备的一个输出端口通过隔离器控制MOS管的门极，在端口拉高时，MOS管导通，使同步线拉低，从而实现主动同步，其他FlexRay设备监听到同步线的下降沿，同时进行被动同步。 

基于FlexRay总线的多设备同步方法，所述的同步电路中设备的一个输入端口通过隔离器连接同步线，在同步线拉低时，输入端口将监听到下降沿，从而使得FlexRay设备进行被动同步。 

基于FlexRay总线的多设备同步方法，其优势在于，可以连接任意个FlexRay设备，只需要通过两个IO口，即可实现主动同步和被动同步，在两个端口上均加入了电气隔离，从而减小干扰，提高连接的安全性。 

附图说明

图1为本发明实施方法中FlexRay设备的总体架构图 

图2为本发明实施方法中同步电路图 

图1中，微控制器（101），FlexRay控制器（102），FlexRay收发器（103），FlexRay总线FlexRayH （104），FlexRay总线FlexRayL（105），FlexRay设备（110），同步电路（113），同步线（114），地线（115） 

图2中，N沟道MOS管（201），电阻（202），电源（203），同步线监听电压（205），MOS管控制线（206），隔离器（207），被动同步监听IO（208），主动同步控制IO（209） 

具体实施方式

在图1中，FlexRay设备（110）包含微控制器（101）、FlexRay收发器（103）和同步电路（113），FlexRay设备连接至FlexRay总线FlexRayH（104）和FlexRayL（105），同时同步电路（113）连接至同步线（114）上。 

微控制器（101），内部集成CPU和内存，与一个或多个独立的FlexRay控制器相连；或是内部集成一个或多个FlexRay控制器；图1显示的是微控制器内部集成两个FlexRay控制器（102）的情形。 

在图2中，同步线监听电压（205）连接至同步线（114），通过将同步线监听电压（205）引入隔离器（207），通过隔离后进入微控制器（101）的被动同步监听IO（208），这样一旦同步线上有一个下降沿，同时就会在微控制器（101）的被动同步监听IO（208）引脚上产生下降沿，微控制器（101）通过此引脚的改变事件进行被动同步。 

在图2中，微控制器（101）的主动同步控制IO（209）连接至隔离器（207），其输出为MOS管控制线（206），接到MOS的门极，当主动同步控制IO（209）拉高时，MOS管控制线（206）拉高，MOS管（201）打开，同步线（114）被拉低，从而实现FlexRay设备的主动同步和其他监听节点的被动同步。 

Claims (5)

1.基于FlexRay总线的多设备同步方法，包含微控制器，至少一个FlexRay控制器和同步电路，其特征在于，微控制器与至少一个FlexRay控制器连接，每个FlexRay控制器分别连接至FlexRay总线上；同步电路包含一个N沟道MOS管，一个隔离器和一个上拉电阻，每个FlexRay设备通过控制MOS管的门极实现主动同步，通过读取MOS管漏极实现被动同步。 

2.根据权利要求1所述的基于FlexRay总线的多设备同步方法，其特征在于，其同步电路由一个支持双向的隔离器、N沟道MOS管、上拉电阻、地线和同步线构成。 

3.根据权利要求2所述的基于FlexRay总线的多设备同步方法，其特征在于，所述的同步线将各个FlexRay总线设备的同步电路连接在一起，同步线默认通过电源上拉。 

4.根据权利要求3所述的基于FlexRay总线的多设备同步方法，其特征在于，所述的同步电路中设备的一个输出端口通过隔离器控制MOS管的门极，在端口拉高时，MOS管导通，使同步线拉低，从而实现主动同步，其他FlexRay设备监听到同步线的下降沿，同时进行被动同步。 

5.根据权利要求4所述的基于FlexRay总线的多设备同步方法，其特征在于，所述的同步电路中设备的一个输入端口通过隔离器连接同步线，在同步线拉低时，输入端口将监听到下降沿，从而使得FlexRay设备进行被动同步。 

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