【習題】6-2 車載FlexRay系統(tǒng)認知（教師版）

《汽車網(wǎng)絡及總線技術》習題（教師版）項目六車載其他網(wǎng)絡系統(tǒng)認知任務二車載FlexRay系統(tǒng)認知一、填空題（4分/題，共36分）1.由于控制單元在車輛內(nèi)聯(lián)網(wǎng)對通信系統(tǒng)技術方面的要求越來越高，同時認識到有必要為基礎系統(tǒng)提供一個開放式標準化解決方案，因此開發(fā)了新型通信系統(tǒng)FlexRay。2.FlexRay是一個新的通信系統(tǒng)，是一種用于汽車的高速、可確定性的，具備故障容錯能力的總線技術，它將事件觸發(fā)和時間觸發(fā)兩種方式相結(jié)合，具有高效的網(wǎng)絡利用率和系統(tǒng)靈活性的特點。3.FlexRay系統(tǒng)的目標是在電氣與機械電子組件之間實現(xiàn)可靠、實時且高效的數(shù)據(jù)傳輸，以便滿足新的汽車網(wǎng)絡技術的需求。4.FlexRay是專門瞄準下一代汽車應用及“線控”應用的新型網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。5.FlexRay不僅能簡化汽車電子系統(tǒng)和通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時還可幫助汽車電子控制單元變得更加穩(wěn)定和可靠。6.FlexRay是繼CAN和LIN之后的最新研發(fā)成果，可以有效管理多重安全和舒適功能。7.強大的錯誤檢測性能和容錯功能是FlexRay設計時考慮的重要方面。8.FlexRay總線通過雙通道通信，能夠提供冗余功能，并且使用星型拓撲可完全解決容錯問題。9.FlexRay總線系統(tǒng)可以不同的拓撲結(jié)構(gòu)和形式安裝在車內(nèi)，既可以采用線形總線拓撲結(jié)構(gòu)，也可以采用星形總線拓撲結(jié)構(gòu)，還可以采用混合總線拓撲結(jié)構(gòu)。二、單選題（4分/題，共20分）1.FlexRay的每一個信道具有帶寬為（C）。A.1MbpsB.5MbpsC.10MbpsD.20Mbps2.FlexRay還可以作為一個雙信道系統(tǒng)運行，因此最大傳輸速率可以達到（D）。A.1MbpsB.5MbpsC.10MbpsD.20Mbps3.FlexRay總線信號必須在規(guī)定范圍內(nèi)，其高電平信號的電壓為(B)。A.2.5VB.3.1VC.1.9VD.12V4.FlexRay總線系統(tǒng)接通時，如果無總線通信，則其電壓為(A)。A.2.5VB.3.1VC.1.9VD.12V5.不屬于FlexRay優(yōu)點的是(C)。A.數(shù)據(jù)傳輸速率較高B.確定性實時數(shù)據(jù)傳輸C.使用單通道拓撲D.數(shù)據(jù)通信可靠三、判斷題（4分/題，共24分）1.FlexRay支持系統(tǒng)集成。（√）2.在FlexRay線形總線拓撲結(jié)構(gòu)中，所有控制單元（例如SG1至SG3）都通過一個雙線總線連接。該總線采用兩個銅芯雙絞線，這種連接方式不同于CAN總線。（×）3.FlexRay星形拓撲結(jié)構(gòu)既適合于電氣數(shù)據(jù)傳輸，也適合于光學數(shù)據(jù)傳輸。（√）4.FlexRay線形拓撲結(jié)構(gòu)在兩根導線上傳輸相同的信息，電平相同。（×）5.目前，F(xiàn)lexRay總線已經(jīng)成為汽車網(wǎng)絡系統(tǒng)的標準，將在未來很多年內(nèi)，引領汽車網(wǎng)絡系統(tǒng)的發(fā)展方向。（√）6.FlexRay系統(tǒng)的最大傳輸速率是當前CAN最高運行速率的10倍。（×）四、簡答題（4分/題，共20分）1.FlexRay總線已經(jīng)成為汽車網(wǎng)絡系統(tǒng)的標準，請您簡要說說請簡述FlexRay的同步時基特點。參考答案：FlexRay中使用的訪問方式是基于同步時基的。為了能夠在聯(lián)網(wǎng)控制單元內(nèi)同步執(zhí)行各項功能，需要一個共同的時基；因為在所有控制單元內(nèi)利用其自身的時鐘脈沖發(fā)生器工作，所以必須通過總線進行時間匹配。該時基通過協(xié)議自動建立和同步，并提供給應用，時基的精度介于0.5μs和10μs之間（通常為1~2μs）?？刂茊卧獪y量某些同步位的持續(xù)時間，據(jù)此計算平均值并根據(jù)這個數(shù)值調(diào)整總線時鐘脈沖，這樣可以確保最小的時間差在較長時間內(nèi)也不會導致傳輸錯誤，實現(xiàn)同步化。2.在FlexRay協(xié)議的開發(fā)過程中，關注的主要問題是靈活性，您知道FlexRay的靈活性主要體現(xiàn)在哪些哪些方面嗎？參考答案：（1）支持多種方式的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)；（2）消息長度可配置：可根據(jù)實際控制應用需求，為其設定相應的數(shù)據(jù)載荷長度；（3）使用雙通道拓撲時，即可用以增加帶寬，也可用于傳輸冗余的消息；（4）周期內(nèi)靜態(tài)、動態(tài)消息傳輸部分的時間可隨具體應用而定。3.請根據(jù)對FlexRay總線系統(tǒng)傳輸方式的認知，簡述冗余數(shù)據(jù)傳輸?shù)母拍?。參考答案：容錯性系統(tǒng)中，即使某一總線導線斷路，也必須確保數(shù)據(jù)能繼續(xù)可靠傳輸。這一點通過在第二個數(shù)據(jù)通道上進行冗余信息傳輸來實現(xiàn)。具有冗余信息傳輸能力的總線系統(tǒng)使用兩個彼此無關的通道。每個通道都由一個雙絞線連接組成。一個通道失靈時，故障通道應傳輸?shù)男畔⒎诺椒枪收贤ǖ郎弦黄饌鬏敗?.FlexRay總線信號必須在規(guī)定范圍內(nèi)，您知道FlexRay總線系統(tǒng)的電壓范圍是什么嗎？請列舉出來。參考答案：（1）系統(tǒng)接通：系統(tǒng)接通時，如果無總線通信，則其電壓為2.5V；（2）高電平信號：高電平信號的電壓為3.1V（電壓信號上升600mV）；（3）低電平信號：低電平信號的電壓為1.9V（電壓信號下降600mV）。5.大部分FlexRay控制單元都是通過一個附加喚醒導線進行喚醒，請您簡要說說FlexRay控制單元的喚醒步驟。參考答案：（1）駕駛?cè)擞密囪€匙或遙控器將車輛開鎖。控制單元啟用喚醒脈沖并通過喚醒導線將車輛開鎖信號（高電平）傳輸給所連接的FlexRay控制單元。（2）駕駛?cè)舜蜷_車門，進入車內(nèi)。在將車鑰匙插入點火開關之前，總線系統(tǒng)內(nèi)的信號電平再次下降（低電平