摘要：FlexRay是符合下一代車載網絡要求的通訊協(xié)議。文章針對FlexRay汽車總線，給出一種通訊單元的設計方案。Freescale公司的16位汽車微控制器MC9S12XF512集成了雙通道FlexRay協(xié)議v2．1，通過FlexRay通訊控制器TJA1080實現(xiàn)節(jié)點和FlexRay總線的通信，并且通過GSM／GPRS模塊實現(xiàn)通訊功能。
關鍵詞：FlexRay；通訊單元；汽車微控制器；TJA1080A

0 引言
隨著汽車電子技術的發(fā)展，汽車電子化程度的與日俱增，車體內應用的ECU模塊數(shù)量的增加使得線束也隨之增加。另一方面，以網絡通訊為基礎的線控技術(X-by-wire)將在汽車上普遍應用。早期的CAN總線已經不能很好地解決眾多電子設備之間的通信，通信速度更高和通信更安全的車內總線成為汽車電子的迫切需求。由FlexRay聯(lián)盟制定的FlexRay協(xié)議標準成為一種理想的解決方案。它不僅是一個通信協(xié)議，它還包括特殊定義的高速發(fā)送和接收驅動器，以及各種元件的硬件和軟件接口標準。
汽車通訊系統(tǒng)的普及是汽車電子發(fā)展的一大方向。車載通訊系統(tǒng)是指裝載在汽車上的移動通訊系統(tǒng)。其特點是以車為載體，同時能夠隨車移動進行無線信號的傳輸。它不僅包括車載電話，還包括汽車狀態(tài)遠程監(jiān)控、報警、娛樂等功能。根據汽車本身具有移動、分布、數(shù)量大的特點，數(shù)字蜂窩移動通訊系統(tǒng)是較為理想的選擇。隨著“三網融合”技術的發(fā)展，內嵌TCP／IP協(xié)議的GSM／GPRS模塊就可以實現(xiàn)基本的汽車通訊功能。

1 系統(tǒng)結構和原理
本系統(tǒng)作為FlexRay總線上的一個節(jié)點，接收總線上傳輸來的信號，完成相關的通訊任務。FlexRay節(jié)點有兩種結構，一種由微控制器、通訊控制器、總線控制器組成；一種由集成通訊控制器的微控制器、總線控制器組成。本系統(tǒng)采用后一種結構，系統(tǒng)結構圖如圖1所示。

總線上的數(shù)據幀都將到達總線上所有的總線收發(fā)器。每一個總線收發(fā)器在收到總線數(shù)據幀后，將不屬于自己地址的數(shù)據幀濾除，只將屬于自己的數(shù)據幀和廣播幀存儲到接收FIFO中。在工作狀態(tài)下，微控制器可以訪問總線收發(fā)器的接收模塊和發(fā)送器，通過對其操作實現(xiàn)對物理層數(shù)據的收發(fā)。微控制器接收到相關總線信號后將其分成若干種任務，按照優(yōu)先級對這些任務進行處理，喚醒GSM／GPRS模塊來執(zhí)行相應的通訊任務或者通過總線收發(fā)器將處理后的結果發(fā)送到其他節(jié)點。GSM／GPRS模塊具有語音通話、短信(SMS)／彩信(MMS)收發(fā)和數(shù)據業(yè)務功能。 GSM／GPRS模塊與微控制器、總線收發(fā)器的電源電壓不同，所以對電源進行單獨設計。