今天www.cechina.cn,汽车行业的创新几乎完全是由半导体技术驱动的,在大多数情况下,这也是实现新颖功能特性的唯一途径。时下,一辆装备精良的高档汽车一般都有50余个电子控制单元,顶级车型甚至还要多40%。每个控制单元至少有一个微控制器(Mcu)和几个模拟元器件。因此,汽车行业已成为半导体行业的一个重要市场。本文将结合飞思卡尔推出的一款面向汽车的FlexRay设备MFR4200介绍FlexRay协议,以及采用该协议的通信控制器在汽车行业的应用,并展望未来的市场趋势。
1 汽车创新需求与FlexRay协议
市场研究公司strategy Analytics汽车业务部门的一项调查表明,为了提供安全、可靠和舒适的车内系统,汽车制造商会使用更多的嵌入式控制器;同时,时间触发的通信系统也变得非常重要。然而,目前采用本地互连网(LIN)和控制器局域网(CAN)将车内各个控制单元互连起来CONTROL ENGINEERING China版权所有,汽车制造商需要更高的通信带宽及确
作为制定FlexRay协议的联盟创始者之一的飞思卡尔半导体,自2000年以来,一直致力于加快F1exRay的应用。F1exRay是一个通信协议,用于管理21世纪汽车中越来越多的数字元件。过去两年中,博世、通用汽车、福特、大众、奥迪及西门子VDO等汽车制造商也加入了该联盟,共同推广FlexRay协议,使之成为汽车工业高级应用的实际标准。目前,已有80多家汽车、半导体和软件行业的公司支持F1exRay标准。飞思卡尔在8月己推出一款面向汽车的FlexRay设备MFR4200,并已经批量生产。第一款配备基于FlexRay协议的网络功能汽车有望于2006年进入市场。
FlexRay协议的主要特性包括时间和事件触发的通信方法。它支持容错系统,具有高度差错发现和诊断能力,支持成本经济的不同网络布局和安全增强型系统划分。其专门用于汽车的电气物理层具有先进的关断和唤醒机制www.cechina.cn,有助于提供灵活的可扩展性和充足的可升级性。
在诸如线控制动和线控驾驶等应用的高级线控(x-by-wire)系统方面,FlexRay协议将大有用武之地。高级线控可消除对液压和机械系统的需要,利用先进的电子系统使这些系统与驾驶者进行沟通www.cechina.cn,可以实现低成本的设计,并易于维护。在汽车领域,FlexRay协议可能的应用包括:主动和被动安全系统、防碰撞系统、动力传动系控制系统和辅助驾驶系统。FlexRay具有10Mbps的总数据传输速率,可提供比目前用于高级汽车控制应用的CAN协议高约20倍的网络带宽。此外,FlexRay还增加了高速协议,可满足最严格的系统要求,使主要的车内网络标准(CAN、LlN及MOST)更加完善。
总之,FlexRay将实现动力传动系统和车身系统等下一代高带宽控制应用,最终实现用于实时底盘管理、制动和转向系统的线控解决方案。
2 MFR4200具备的优势
FlexRay通信控制器是一种以FlexRay协议为标准、具有全面协同工作能力的通信器件控制工程网版权所有,可为复杂的网络提供速度、灵活性和可升级性能,有助于汽车制造商降低开发和生产成本,集中和简化先进的高速电子控制系统的开发,提高车辆的整体稳定性和安全性。
飞思卡尔半导体推出的MFR4200是FlexRay通信控制器,主要面向汽车应用的底盘控制、车身电子和动力传输应用。它可以实现高级线控汽车应用,为汽车工业的下一代控制应用拓展了空间。线控汽车子系统包括制动、方向盘控制、悬架/反应控制和节流阀控制,它将逐步取代大部分液压管路、有线网络、传感器和发动机等机械线缆。MFR4200具有很高的通信带宽及准确性,能提供比现有的CAN解决方案高出10倍的吞吐量,以及强大的容错数据传输功能,提供高级线控技术所需的容错性和准确的时间性能。