[發(fā)明專利]基于FlexRay總線的仿真方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310354727.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN103428059A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉矗;莫莽;吳寶紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海固泰科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40;H04L12/26;G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域的仿真系統(tǒng)，特別涉及一種基于FlexRay總線的仿真系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

FlexRay是一種用于汽車的高速可確定性的，具備故障容錯(cuò)的總線系統(tǒng)，F(xiàn)lexRay通過在確定的時(shí)間槽中傳遞信息，以及在兩個(gè)通道上的故障容錯(cuò)和冗余信息的傳送，滿足了新的x-by-wire系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的對(duì)信息傳送速度尤其是故障容錯(cuò)與時(shí)間確定性的不斷增加的需求。在FlexRay總線的開發(fā)過程中，為了驗(yàn)證某個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能，通常需要將總線上與此節(jié)點(diǎn)交互的其他沒有的節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)虛擬出來，并與真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)一起通信，從而對(duì)充分驗(yàn)證被測(cè)節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)性能，和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。?

通常的做法是使用USB轉(zhuǎn)FlexRay的接口卡，將FlexRay總線與計(jì)算機(jī)連接起來，在上位機(jī)上，通過USB接口，周期性地往FlexRay總線上發(fā)送需要仿真的節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的報(bào)文，以達(dá)到模擬節(jié)點(diǎn)的目的。這樣的方法的缺陷是：無法管理多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)的報(bào)文收發(fā)的邏輯、無法處理節(jié)點(diǎn)的特殊行為，比如發(fā)送事件報(bào)文，或是以一定的邏輯發(fā)送報(bào)文等。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是為了克服基于PC機(jī)仿真FlexRay總線中虛擬節(jié)點(diǎn)的困難，在上位機(jī)構(gòu)建了一個(gè)仿真環(huán)境，可以仿真任意個(gè)虛擬FlexRay節(jié)點(diǎn)，并通過USB線實(shí)時(shí)地與真實(shí)的FlexRay總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。?

本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案如下：?

基于FlexRay總線的仿真方法，使用微控制器與至少一個(gè)FlexRay控制器連接，每個(gè)FlexRay控制器分別連接至FlexRay總線上，微控制器通過USB總線與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸從而實(shí)現(xiàn)FlexRay報(bào)文的收發(fā)，在PC機(jī)上執(zhí)行仿真，使PC虛擬的每一個(gè)仿真FlexRay節(jié)點(diǎn)都有自己的行為。?

基于FlexRay總線的仿真方法，包括硬件電路，下位機(jī)程序和上位機(jī)程序。?

基于FlexRay總線的仿真方法，所述的硬件電路由微控制器、至少一個(gè)FlexRay控制器、USB模塊組成；微控制器與至少一個(gè)FlexRay控制器連接，每個(gè)FlexRay控制器連接一個(gè)FlexRay收發(fā)器，每個(gè)FlexRay收發(fā)器均連接至一根獨(dú)立的FlexRay總線上。?

基于FlexRay總線的仿真方法，所述的FlexRay控制器在總線上監(jiān)聽到FlexRay報(bào)文或是錯(cuò)誤幀后，將監(jiān)聽的數(shù)據(jù)反饋給微控制器，微控制器將其讀入本地報(bào)文接收緩沖區(qū)，并將接收緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)通過USB模塊上傳至PC機(jī)。?

基于FlexRay總線的仿真方法，所述的USB模塊接收到上位機(jī)的命令后，對(duì)微控制器進(jìn)行配置，包括FlexRay總線參數(shù)的配置等等。?

基于FlexRay總線的仿真方法，所述的每一個(gè)仿真FlexRay節(jié)點(diǎn)都有相關(guān)的代碼編寫接口，通過編譯得到可執(zhí)行代碼，并經(jīng)由仿真引擎調(diào)用執(zhí)行。?

基于FlexRay總線的仿真方法，所述的每一個(gè)仿真FlexRay節(jié)點(diǎn)都可以接收到通過USB接口上傳的總線報(bào)文，通過每個(gè)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的可執(zhí)行代碼的邏輯以決定仿真FlexRay節(jié)點(diǎn)對(duì)于總線上的FlexRay事件的反應(yīng)，需要仿真節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文將通過仿真內(nèi)核傳輸給USB接口并下發(fā)到下位機(jī)硬件電路，并經(jīng)由下位機(jī)的FlexRay模塊發(fā)到總線上。?

基于FlexRay總線的仿真方法，它的優(yōu)勢(shì)在于，1、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)清晰，可以虛擬任意個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)是完全獨(dú)立，互不影響的；2、可以通過軟件模擬節(jié)點(diǎn)的任何行為，包括周期性報(bào)文的發(fā)送和事件報(bào)文的發(fā)送等等。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施方法中上下位機(jī)連接的總架構(gòu)圖?

圖2為本發(fā)明實(shí)施方法中硬件電路的執(zhí)行邏輯?

圖3為本發(fā)明實(shí)施方法中仿真引擎的執(zhí)行邏輯?

圖1中，微控制器（101），F(xiàn)lexRay控制器（102），F(xiàn)lexRay收發(fā)器（103），F(xiàn)lexRay總線FlexRayH（104），F(xiàn)lexRay總線FlexRayL（105），USB模塊（106），PC機(jī)（109），下位機(jī)硬件電路（110），USB線（111），總線上的其他節(jié)點(diǎn)（112）?

圖2中，F(xiàn)lexRay控制器接收緩沖區(qū)（201），F(xiàn)lexRay控制器發(fā)送緩沖區(qū)（202），本地FlexRay發(fā)送緩沖區(qū)（203），本地FlexRay接收緩沖區(qū)（204），測(cè)試引擎（205），報(bào)文USB發(fā)送緩沖區(qū)（208），報(bào)文USB接收緩沖區(qū)（209），計(jì)算機(jī)CPU（211），F(xiàn)lexRay總線仿真應(yīng)用程序（212）?