CN115086102B - 一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及FlexRay通信技术领域，具体公开了一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，包括：分别对获取到的第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；将上述解码数据进行存储并编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；将上述编码数据通过总线驱动器转发出去。本发明还公开了一种基于flexray总线的网络间快速数据交换装置及系统。本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，实现了一个flexray控制器从两条FlexRay总线收发数据，能高效的实现两个FlexRay通信网络的数据交互。
Description
技术领域
本发明涉及FlexRay通信技术领域，尤其涉及一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法、基于flexray总线的网络间快速数据交换装置及包括该基于flexray总线的网络间快速数据交换装置的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统。
背景技术
在构建传输网络的过程中，通常需要考虑不同网络间信息交互的问题，目前一种常见的方式是使用微处理器分别与不同网络相连接，以达到数据交换的目的。这种方式存在较大的传输延迟，主要受处理器性能和传输过程中的延迟所影响。考虑到市场对通信网络实时性要求逐渐增高，需要选择合适的通信协议来解决数据交换这一核心问题。
FlexRay是一种主要用于车内控制系统的总线，因其具有高速、稳定、故障容错等特性，被当今汽车行业广泛关注。其拓扑结构灵活多样，可以选择线型、星型、混合型等布局方式，双通道的特性可以使其连接两个不同的拓扑网络。在传输特性上，FlexRay支持双通道传输，单个通道传输速率可以达到10Mbps，相比于其他通信总线，如CAN、LIN等，更能满足汽车控制系统对于实时性，可靠性的要求。FlexRay总线能满足不同的通信需求，使用同步或者异步通信方式，通过配置静态段和动态段的模式传输两种形式的数据：静态段传输固定的，可预测的数据；动态段传输灵活的，非固定的数据。因此，FlexRay凭借其众多优点，可以为车辆控制系统提供高速、可靠的解决方案。
FlexRay通信协议规定了在FlexRay总线上传输的帧的格式和周期，至少两个及以上的节点构成FlexRay拓扑网络。一个FlexRay通信网络可以构建一个双星型拓扑结构，双星型拓扑结构可以支持单/双通道。其中，每个网络通道必须没有闭环，并且一个通道上不能有最多两个星型耦合器，星型耦合器收到的数据将同时驱动到连接的所有通信节点上。双星型拓扑结构如图1所示。
为实现多条总线交换数据，一种典型的方法是通过MCU分别与两个网络上的各个节点相连，MCU通过其他方式存取各个节点中数据，其网络拓扑结构如图2所示。使用这种方法缺点主要在于：
(1)两个总线网络的数据交换存在处理延时，主要由与MCU之间数据传输时间和MCU处理器性能所决定。
(2)两个总线网络不处在同一个绝对时钟下，数据的实时性一定程度上会受到影响。用于车辆控制的系统对数据的实时性要求较高，此方案很难满足其需求，不适用于汽车总线系统中。
发明内容
针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法、基于flexray总线的网络间快速数据交换装置及包括该基于flexray总线的网络间快速数据交换装置的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，实现了一个flexray控制器从两条FlexRay总线收发数据，能高效的实现两个FlexRay通信网络的数据交互。
作为本发明的第一个方面，提供一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，包括：
步骤S110、从总线驱动器分别获取第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据；
步骤S120、分别对所述第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；
步骤S130、将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
步骤S140、分别对存储后的所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；
步骤S150、将所述第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据通过所述总线驱动器转发出去，以实现第一flexray总线和第二flexray总线的数据交互。
作为本发明的另一个方面，提供一种基于flexray总线的网络间快速数据交换装置，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换装置包括：
协议处理单元，用于从总线驱动器分别获取第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据；
协议处理单元，用于分别对所述第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；
帧存储单元，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
协议处理单元，用于分别对存储后的所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；
协议处理单元，用于将所述第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据通过所述总线驱动器转发出去，以实现第一flexray总线和第二flexray总线的数据交互。
作为本发明的另一个方面，提供一种基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，包括flexray控制器以及与所述flexray控制器通信连接的总线驱动器，所述flexray控制器包括前文所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换装置，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换装置包括协议处理单元和帧存储单元，所述协议处理单元和帧存储单元通信连接，所述协议处理单元包括第一CODEC模块、第二CODEC模块、第一帧缓存模块、第二帧缓存模块、第一MAC模块以及第二MAC模块，所述帧存储单元包括随机存取存储器RAM；
所述第一CODEC模块，用于从所述总线驱动器获取第一flexray总线的数据，以及对所述第一flexray总线的数据进行解码，得到第一flexray总线的解码数据；
所述第二CODEC模块，用于从所述总线驱动器获取第二flexray总线的数据，以及对所述第二flexray总线的数据进行解码，得到第二flexray总线的解码数据；
所述第一帧缓存模块，用于对所述第一flexray总线的解码数据进行缓存，然后输出到所述存取存储器RAM；
所述第二帧缓存模块，用于对所述第二flexray总线的解码数据进行缓存，然后输出到所述存取存储器RAM；
所述存取存储器RAM，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
所述第一MAC模块，用于对存储后的所述第一flexray总线的解码数据进行帧的组装任务；帧组装任务完成之后，再经过所述第一CODEC模块进行编码，得到第一flexray总线的编码数据；之后再将所述第一flexray总线的编码数据发送到所述总线驱动器上；
所述第二MAC模块，用于对存储后的所述第二flexray总线的解码数据进行帧的组装任务；帧组装任务完成之后，再经过所述第二CODEC模块进行编码，得到第二flexray总线的编码数据；之后再将所述第二flexray总线的编码数据发送到所述总线驱动器上；
其中，所述总线驱动器用于将所述第一flexray总线的编码数据转发至所述第二flexray总线上，同时将所述第二flexray总线的编码数据转发至所述第一flexray总线上，以实现所述第一flexray总线和所述第二flexray总线的数据交互。
进一步地，所述帧存储单元还包括接收过滤器，所述随机存取存储器RAM包括接收RAM、发送RAM和接收FIFO；
所述接收过滤器，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤，其中，过滤条件支持两层过滤，RAM过滤和FIFO过滤，将满足RAM过滤条件的解码数据帧存入所述接收RAM，将不符合所述RAM过滤条件但符合FIFO过滤条件的解码数据帧存入所述接收FIFO；
所述发送RAM，用于存储待发送的所述第一flexray总线的解码数据帧和第二flexray总线的解码数据帧。
进一步地，所述协议处理单元还包括协议运行控制POC模块，所述协议运行控制POC模块负责flexray总线协议全局状态机的跳转，分为Flex Ray协议配置、准备就绪、启动、正常运行状态。
进一步地，所述协议处理单元还包括帧和符号处理FSP模块，所述帧和符号处理FSP模块对接收的解码数据帧进行正确性检测，其中，正确性检测包括帧的有效性、标识符有效性以及CRC检测。
进一步地，述协议处理单元还包括唤醒启动WUS模块，所述唤醒启动WUS模块负责将flexray通信节点从睡眠状态转换到正常运行状态，以及将所述flexray通信节点集成到flexray通信系统中。
进一步地，所述协议处理单元还包括时钟同步CSP模块，所述时钟同步CSP模块使集群中各个flexray通信节点有相同的全局时间，同步过程通过同步帧实现，包含速率校正和偏移校正。
进一步地，还包括主机，所述主机通过AHB总线与所述flexray控制器连接，所述flexray控制器包括主机接口，所述主机通过所述主机接口访问所述flexray控制器内部的所述协议处理单元和帧存储单元。
进一步地，所述帧存储单元和协议处理单元均包括配置状态寄存器。
本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法具有以下优点：Flexray协议能实现高速稳定的网络通信，FlexRay控制器在Flexray协议规范的基础上实现了一个控制器从两条FlexRay总线收发数据，能高效的实现两个FlexRay通信网络的数据交互。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为双星型拓扑结构图。
图2为多条flexray总线的网络拓扑结构图。
图3为本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法的流程图。
图4为本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法的一种具体实施方式流程图。
图5为本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统的结构示意图。
图6为本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统的工作流程图。
图7为本发明提供的一个循环通信周期内数据帧的传输示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实施例中提供了一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，图3为本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法的流程图，图4为本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法的一种具体实施方式流程图。如图3所示，一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，包括：
步骤S110、从总线驱动器分别获取第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据；
步骤S120、分别对所述第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；
步骤S130、将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
步骤S140、分别对存储后的所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；
步骤S150、将所述第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据通过所述总线驱动器转发出去，以实现第一flexray总线和第二flexray总线的数据交互。
本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，基于FlexRay传输速率高、容错性好的特点，扩展FlexRay在网络间实现数据快速交换的应用场景，提出一种双通道构建的在汽车系统内实现多个子系统高效的数据交换的方法，能够有效减少网络间的数据交换延迟，降低MCU软件开销。
需要说明的是，双通道的网络间数据交换，也可以用于连接两个集群，能够突破FlexRay网络上节点个数的限制，以达到系统挂载更多控制器等目标。
作为本发明的另一实施例，提供一种基于flexray总线的网络间快速数据交换装置，其中，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换装置包括：
协议处理单元，用于从总线驱动器分别获取第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据；
协议处理单元，用于分别对所述第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；
帧存储单元，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
协议处理单元，用于分别对存储后的所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；
协议处理单元，用于将所述第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据通过所述总线驱动器转发出去，以实现第一flexray总线和第二flexray总线的数据交互。
作为本发明的另一实施例，提供一种基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，如图5所示，包括flexray控制器以及与所述flexray控制器通信连接的总线驱动器，所述flexray控制器包括前文所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换装置，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换装置包括协议处理单元和帧存储单元，所述协议处理单元和帧存储单元通信连接，所述协议处理单元包括第一CODEC模块、第二CODEC模块、第一帧缓存模块、第二帧缓存模块、第一MAC模块以及第二MAC模块，所述帧存储单元包括随机存取存储器RAM；
所述第一CODEC模块，用于从所述总线驱动器获取第一flexray总线的数据，以及对所述第一flexray总线的数据进行解码，得到第一flexray总线的解码数据；
所述第二CODEC模块，用于从所述总线驱动器获取第二flexray总线的数据，以及对所述第二flexray总线的数据进行解码，得到第二flexray总线的解码数据；
所述第一帧缓存模块，用于对所述第一flexray总线的解码数据进行缓存，然后输出到所述存取存储器RAM；
所述第二帧缓存模块，用于对所述第二flexray总线的解码数据进行缓存，然后输出到所述存取存储器RAM；
所述存取存储器RAM，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
所述第一MAC模块，用于对存储后的所述第一flexray总线的解码数据进行帧的组装任务；帧组装任务完成之后，再经过所述第一CODEC模块进行编码，得到第一flexray总线的编码数据；之后再将所述第一flexray总线的编码数据发送到所述总线驱动器上；
所述第二MAC模块，用于对存储后的所述第二flexray总线的解码数据进行帧的组装任务；帧组装任务完成之后，再经过所述第二CODEC模块进行编码，得到第二flexray总线的编码数据；之后再将所述第二flexray总线的编码数据发送到所述总线驱动器上；
其中，所述总线驱动器用于将所述第一flexray总线的编码数据转发至所述第二flexray总线上，同时将所述第二flexray总线的编码数据转发至所述第一flexray总线上，以实现所述第一flexray总线和所述第二flexray总线的数据交互。
下面结合图4对本发明实施例提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换方法的具体实现过程进行说明。
如图4所示，flexray控制器内部机制可以主动完成两个网络间数据交换的操作，根据上文提到的硬件设计，可以通过以下步骤完成数据交换：
(1)完成网络集群和节点同步操作，节点进入正常运行状态；
(2)解码处理机制将A/B通道收到的数据经过处理后存入内部RAM中，其中解码数据包含完整的数据帧格式，数据帧格式包括帧ID、帧类型指示位、校验码和负载数据等；
(3)应用程序通过消息缓冲区的重配置，将解码数据存放在发送RAM对应地址，编码机制将解码帧数据在对应时隙中通过A/B通道发送，完成数据的转发。
应当理解的是，在实现双通道的方法上，通过对关键协议处理模块的功能准确的划分，在单通道的基础上，只需要增加小部分的硬件资源即可。
优选地，所述帧存储单元还包括接收过滤器，所述随机存取存储器RAM包括接收RAM、发送RAM和接收FIFO；
所述接收过滤器，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤，其中，过滤条件支持两层过滤，RAM过滤和FIFO过滤，将满足RAM过滤条件的解码数据帧存入所述接收RAM，将不符合所述RAM过滤条件但符合FIFO过滤条件的解码数据帧存入所述接收FIFO；
所述发送RAM，用于存储待发送的所述第一flexray总线的解码数据帧和第二flexray总线的解码数据帧。
具体地，帧存储单元用于存储和控制待发送的帧。RAM可划分为三块区域：接收RAM、发送RAM和接收FIFO(先进先出存储器)，这三块区域大小支持参数配置，使用户能根据实际应用灵活使用RAM存储资源。帧长度也支持参数配置，RAM最多可配置成存储128个帧，此特性也极大的提高RAM的使用效率。
具体地，总线上收到的帧还可以经过过滤条件筛选，只有符合过滤条件的帧才会存储，过滤条件在Receive Filter模块(接收过滤器)实现。接收过滤器支持丰富的过滤条件配置，包括周期过滤、周期掩码、帧ID过滤、帧ID掩码等。此外，过滤条件还支持两层过滤，RAM过滤和FIFO过滤。符合RAM过滤条件的帧存入RAM，不符合RAM过滤但符合FIFO过滤的帧存入FIFO。这些灵活可配置的过滤条件，使用户能方便的读取想要的帧数据。
优选地，协议处理单元包含所有与Flex Ray协议规范相关的功能。所述协议处理单元还包括协议运行控制POC模块，POC(协议运行控制)模块负责flexray总线协议全局状态机的跳转，分为Flex Ray协议配置、准备就绪、启动、正常运行状态。
优选地，所述协议处理单元还包括帧和符号处理FSP模块，FSP(帧和符号处理)模块对接收的解码数据帧进行正确性检测，其中，正确性检测包括帧的有效性、标识符有效性以及CRC检测。
优选地，所述协议处理单元还包括唤醒启动WUS模块，WUS(唤醒启动)模块负责将flexray通信节点从睡眠状态转换到正常运行状态，以及将所述flexray通信节点集成到flexray通信系统中。
优选地，所述协议处理单元还包括时钟同步CSP模块，CSP(时钟同步)模块使集群中各个flexray通信节点有相同的全局时间，同步过程通过同步帧实现，包含速率校正和偏移校正。
优选地，还包括主机，所述主机通过AHB总线与所述flexray控制器连接，所述flexray控制器包括主机接口，所述主机通过所述主机接口访问所述flexray控制器内部的所述协议处理单元和帧存储单元，以及接收中断信号。
优选地，所述帧存储单元和协议处理单元均包括配置状态寄存器。
具体地，如图6所示，本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统的整体实现流程如下：
(1)从总线驱动器输入的数据流，先经过CODEC(编码和解码)模块实现帧和标识符的解码，包括采样、位选通、解码错误检测等，最终能解析出一个完整的数据帧。解析完的数据帧先经过HOLD-BUF(帧缓存)模块缓存，之后便输出到帧存储单元；
(2)待发送的帧先经过MAC(媒体访问控制)模块，执行帧的组装任务，包含静态段、动态段、符号窗口、网络空闲段。此外MAC模块还负责通信周期各个阶段的起始结束管理。帧组装完成之后，再经过CODEC(编码和解码)模块编码，实现帧和标识符的编码，之后再发送到总线驱动器上。
需要说明的是，为实现从两条FlexRay总线收发数据，协议处理单元的MAC、CODEC和HOLD_BUF都例化两次，但共享同一套寄存器模块、POC、FSP、WUS和CSP模块。这种设计相比于例化两个协议处理单元，极大地节省了硬件资源。
本发明提供的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，在双星型网络结构下数据通信，其结构涉及到两个网络间数据的交换，在双通道的基础上，flexray控制器芯片内部以硬件实现两个网络之间数据的处理，具有其他方式无法达到的低延迟、高容错的实时性处理效果。
如图7所示，FlexRay通信网络中的节点应该按照顺序传输数据帧：Header段(5字节)、Payload段(0-254字节)、CRC尾段(3字节)。Header段中包含帧类型标志位、帧ID等信息；Payload段中包含负载数据或可选的网络管理向量或者消息ID；CRC段包含24bits循环冗余校验码，A/B通道计算CRC的初始值不同。
在FlayRay协议中规定了一个循环的通信周期，提供一种静态时分多址(TDMA)方案，和一种基于动态微型开槽的方案。通信周期中包含静态段、动态段、符号窗口和网络空闲时间。在静态段中使用静态时分多址方案，双通道设计中，可在同一时隙中在两个通道上传输相同的帧。在动态段中使用基于动态微型开槽的方案，而在双通道设计中，一个微时隙只能在一个通道上传输数据。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于flexray总线的网络间快速数据交换方法，其特征在于，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换方法包括：
步骤S110、从总线驱动器分别获取第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据；
步骤S120、分别对所述第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；
步骤S130、将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
步骤S140、分别对存储后的所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；
步骤S150、将所述第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据通过所述总线驱动器转发出去，以实现第一flexray总线和第二flexray总线的数据交互。
2.一种基于flexray总线的网络间快速数据交换装置，其特征在于，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换装置包括：
协议处理单元，用于从总线驱动器分别获取第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据；
协议处理单元，用于分别对所述第一flexray总线的数据和第二flexray总线的数据进行解码，对应得到第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据；
帧存储单元，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
协议处理单元，用于分别对存储后的所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行编码，对应得到第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据；
协议处理单元，用于将所述第一flexray总线的编码数据和第二flexray总线的编码数据通过所述总线驱动器转发出去，以实现第一flexray总线和第二flexray总线的数据交互。
3.一种基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，包括flexray控制器以及与所述flexray控制器通信连接的总线驱动器，所述flexray控制器包括权利要求2所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换装置，所述基于flexray总线的网络间快速数据交换装置包括协议处理单元和帧存储单元，所述协议处理单元和帧存储单元通信连接，所述协议处理单元包括第一CODEC模块、第二CODEC模块、第一帧缓存模块、第二帧缓存模块、第一MAC模块以及第二MAC模块，所述帧存储单元包括随机存取存储器RAM；
所述第一CODEC模块，用于从所述总线驱动器获取第一flexray总线的数据，以及对所述第一flexray总线的数据进行解码，得到第一flexray总线的解码数据；
所述第二CODEC模块，用于从所述总线驱动器获取第二flexray总线的数据，以及对所述第二flexray总线的数据进行解码，得到第二flexray总线的解码数据；
所述第一帧缓存模块，用于对所述第一flexray总线的解码数据进行缓存，然后输出到所述存取存储器RAM；
所述第二帧缓存模块，用于对所述第二flexray总线的解码数据进行缓存，然后输出到所述存取存储器RAM；
所述存取存储器RAM，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤后存储；
所述第一MAC模块，用于对存储后的所述第一flexray总线的解码数据进行帧的组装任务；帧组装任务完成之后，再经过所述第一CODEC模块进行编码，得到第一flexray总线的编码数据；之后再将所述第一flexray总线的编码数据发送到所述总线驱动器上；
所述第二MAC模块，用于对存储后的所述第二flexray总线的解码数据进行帧的组装任务；帧组装任务完成之后，再经过所述第二CODEC模块进行编码，得到第二flexray总线的编码数据；之后再将所述第二flexray总线的编码数据发送到所述总线驱动器上；
其中，所述总线驱动器用于将所述第一flexray总线的编码数据转发至所述第二flexray总线上，同时将所述第二flexray总线的编码数据转发至所述第一flexray总线上，以实现所述第一flexray总线和所述第二flexray总线的数据交互。
4.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，所述帧存储单元还包括接收过滤器，所述随机存取存储器RAM包括接收RAM、发送RAM和接收FIFO；
所述接收过滤器，用于将所述第一flexray总线的解码数据和第二flexray总线的解码数据进行过滤，其中，过滤条件支持两层过滤，RAM过滤和FIFO过滤，将满足RAM过滤条件的解码数据帧存入所述接收RAM，将不符合所述RAM过滤条件但符合FIFO过滤条件的解码数据帧存入所述接收FIFO；
所述发送RAM，用于存储待发送的所述第一flexray总线的解码数据帧和第二flexray总线的解码数据帧。
5.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，所述协议处理单元还包括协议运行控制POC模块，所述协议运行控制POC模块负责flexray总线协议全局状态机的跳转，分为Flex Ray协议配置、准备就绪、启动、正常运行状态。
6.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，所述协议处理单元还包括帧和符号处理FSP模块，所述帧和符号处理FSP模块对接收的解码数据帧进行正确性检测，其中，正确性检测包括帧的有效性、标识符有效性以及CRC检测。
7.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，所述协议处理单元还包括唤醒启动WUS模块，所述唤醒启动WUS模块负责将flexray通信节点从睡眠状态转换到正常运行状态，以及将所述flexray通信节点集成到flexray通信系统中。
8.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，所述协议处理单元还包括时钟同步CSP模块，所述时钟同步CSP模块使集群中各个flexray通信节点有相同的全局时间，同步过程通过同步帧实现，包含速率校正和偏移校正。
9.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，还包括主机，所述主机通过AHB总线与所述flexray控制器连接，所述flexray控制器包括主机接口，所述主机通过所述主机接口访问所述flexray控制器内部的所述协议处理单元和帧存储单元。
10.根据权利要求3所述的基于flexray总线的网络间快速数据交换系统，其特征在于，所述帧存储单元和协议处理单元均包括配置状态寄存器。
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| Title |
|---|
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