第15章 Flex 4扩展:实时通信
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flexray总线的基本工作方式FlexRay 是一种高性能、实时的汽车网络通信协议,用于在汽车电子系统中传输数据和控制信息。
它的基本工作方式包括以下几个方面:1. 时间分割多路访问(TDMA):FlexRay 使用 TDMA 技术,将时间分成循环的时间片 (静态时间周期)和动态的事件响应时间。
静态时间周期用于周期性传输数据,例如控制信息和周期性数据,而事件响应时间用于不规律的或事件触发的通信。
2. 静态和动态分段:FlexRay 将通信周期分为静态和动态分段。
静态分段用于周期性通信,由静态帧构成,其时隙在整个网络中同步。
动态分段则用于事件触发通信,由动态帧构成,具有较低的优先级。
3. 静态帧:静态帧用于周期性数据传输。
它们包括了时间周期表、同步信息、静态槽位和动态槽位。
每个节点都按照时间周期表发送静态帧,以确保同步和实时性。
4. 动态帧:动态帧用于低优先级、事件触发或不规律数据的传输。
它们可以在一个特定的事件响应时间段内灵活地发送。
5. 冲突处理:FlexRay 具有冲突检测和冲突解决机制。
如果两个节点在同一时间槽内发送冲突的消息,冲突将被检测到并根据冲突处理机制解决。
6. 冗余通道:FlexRay 提供了冗余通道,即 A 通道和 B 通道,以增强通信的可靠性。
如果一个通道出现问题,系统可以自动切换到另一个通道。
总体而言,FlexRay 通过静态和动态的分段、时间分割多路访问以及冗余通道等技术,实现了高速率、实时性和可靠性,适用于汽车领域的复杂控制和通信需求。
这种灵活的结构和机制使得 FlexRay 能够适应不同种类的数据传输,包括周期性和事件触发的通信,从而满足车辆内部的各种通信要求。
一、FlexRay介绍FlexRay通讯协议运用于可靠的车内网络中,是一种具备故障容错的高速汽车总线系统。
它已经成为同类产品的基准,将在未来很多年内,引导汽车电子产品控制结构的发展方向。
FlexRay协议标准中定义了同步和异步帧传输,同步传输中保证帧的延迟和抖动,异步传输中有优先次序,还有多时钟同步,错误检测与避免,编码解码,物理层的总线监控设备等。
1.1汽车网络通信协议综述汽车网络通信协议在保证整个系统正常运行方面起着非常重要的作用。
它可以帮助解决系统很多问题,如数据共享、可扩展性、诊断接口等。
目前,应用于汽车领域的网络标准除了FlexRay还有很多,如CAN、LIN、J1850及MOST等。
CAN总线全称为“控制器局域网总线(Controller Area Network)”,是德国博世公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
CAN通信速率可达1Mbit/s,每帧的数据字节数为8个。
LIN(Local Interconnect Network,控制器局域网)总线是由LIN 协会发布的一种新型低成本串行通信总线,也称为经济型CAN网络。
LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能,因此LIN总线是一种辅助的总线网络,在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合比如智能传感器和制动装置之间的通信使用LIN总线可大大节省成本。
J1850总线是1994年由汽车工程师协会颁布的标准,之后普及运用于美国车厂的汽车中。
不过,虽然美国各厂多采用J1850标准,但是各厂的实际做法又不相同,因此相对其他标准来说比较混乱。
由于J1850总线通信速率低,只适合用于车身控制系统及诊断系统,目前在美国逐步被CAN 所取代。
MOST(Media Oriented System Transport,面向媒体的系统传输)总线是采用光纤并用于智能交通及多媒体的网络协议,能够支持24.8Mbps的数据速率,与以前的铜缆相比具有减轻重量和减小电磁干扰的优势。
(完整版)FlexRay总线原理及应⽤FlexRay 总线原理及应⽤1 FlexRay 总线介绍1.1 FlexRay 产⽣及发展随着汽车中增强安全和舒适体验的功能越来越多,⽤于实现这些功能的传感器、传输装置、电⼦控制单元(ECU)的数量也在持续上升。
如今⾼端汽车有100 多个ECU,如果不采⽤新架构,该数字可能还会增长,ECU 操作和众多车⽤总线之间的协调配合⽇益复杂,严重阻碍线控技术( X-by-Wire ,即利⽤重量轻、效率⾼、更简单且具有容错功能的电⽓/电⼦系统取代笨重的机械/液压部分)的发展。
即使可以解决复杂性问题,传统的车⽤总线也缺乏线控所必需的确定性和容错功能。
例如,与安全有关的信息传递要求绝对的实时,这类⾼优先级的信息必须在指定的时间内传输到位,如刹车,从刹车踏板踩下到刹车起作⽤的信息传递要求⽴即正确地传输不允许任何不确定因素。
同时,汽车⽹络中不断增加的通信总线传输数据量,要求通信总线有较⾼的带宽和数据传输率。
⽬前⼴泛应⽤的车载总线技术CAN 、LIN 等由于缺少同步性,确定性及容错性等并不能满⾜未来汽车应⽤的要求。
宝马和戴姆勒克莱斯勒很早就意识到了,传统的解决⽅案并不能满⾜汽车⾏业未来的需要,更不能满⾜汽车线控系统( X-by-Wire )的要求。
于是在2000 年9 ⽉,宝马和戴姆勒克莱斯勒联合飞利浦和摩托罗拉成⽴了FlexRay 联盟。
该联盟致⼒于推⼴FlexRay 通信系统在全球的采⽤,使其成为⾼级动⼒总成、底盘、线控系统的标准协议。
其具体任务为制定FlexRay 需求定义、开发FlexRay 协议、定义数据链路层、提供⽀持FlexRay 的控制器、开发FlexRay 物理层规范并实现基础解决⽅案。
1.2 FlexRay 特点FlexRay 提供了传统车内通信协议不具备的⼤量特性,包括:(1) ⾼传输速率:FlexRay 的每个信道具有10Mbps 带宽。
由于它不仅可以像CAN 和LIN ⽹络这样的单信道系统⼀般运⾏,⽽且还可以作为⼀个双信道系统运⾏,因此可以达到20Mbps 的最⼤传输速率,是当前CAN 最⾼运⾏速率的20 倍。
flexray总线原理FlexRay总线是一种新型的高速、实时、可靠的数据通信总线,它的出现填补了CAN总线在某些方面的不足,其主要应用于汽车电子控制系统中。
本文将从FlexRay总线的概念、特征、协议结构、数据传输方法和误码率等方面详细介绍FlexRay总线的原理。
一、FlexRay总线的概念FlexRay总线是一种高速、实时、可靠的数据通信总线。
它可以支持大规模的分布式控制系统,并提供可靠的数据传输服务。
FlexRay总线还支持多协议和多车型的适配能力,能够适应各种不同要求的汽车电子控制应用场景。
二、FlexRay总线的特征1. 高速:FlexRay总线的数据传输速率最高可达10Mbps,比CAN总线的速率高出数倍,可以满足更高的数据传输需求。
2. 实时性强:FlexRay总线具有高精度的时钟同步机制和严格的时间戳标记机制,实时性较为优异,能够满足实时性要求高的控制系统的需求。
3. 可靠:FlexRay总线采用了冗余机制,并支持双节点和多节点之间的数据冗余传输,大大提高了数据传输的可靠性和容错性。
4. 灵活性高:FlexRay总线可以通过配置不同的协议参数,实现灵活的配置,以适应不同车型、控制系统和应用场景。
三、FlexRay总线的协议结构FlexRay总线的协议结构分为物理层、帧封装层和协议控制层三个部分。
1. 物理层:物理层规定了FlexRay总线的电气特性和传输方式。
物理层一般由传输介质、传输速率、线缆拓扑和线缆分布等因素组成。
2. 帧封装层:帧封装层规定了FlexRay总线数据传输的格式和方式。
帧封装的数据格式标准化,其协议规定了帧的长度和格式。
3. 协议控制层:协议控制层规定了FlexRay总线中节点的控制逻辑和数据传输机制。
该层关注的重点是如何正确地控制节点之间的通信和数据传输,包括时钟同步、消息传输、错误检测和容错等。
四、FlexRay总线的数据传输方法FlexRay总线采用了效率高、灵活性强的时间分割多路复用(TDM)和事件触发方式的数据传输方法。
查了很多资料,最后总结程序如下(下面很多程序是引用别人的代码),程序比较粗糙,但是是可以用的,供大家参考。
下面是一个完整的上传文件,并读取文件内容的程序程序,有如下知识点需要注意1、限制上传文件类型//var allTypes:Array = new Array(textTypes,imageTypes, officeType,anyType);//限制上传类型var allTypes:Array = new Array(textTypes);//指定一个上传类型2、Flex上传文件到C#3、读取文件内容Flex程序<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><s:Application xmlns:fx="/mxml/2009"xmlns:s="library:///flex/spark"xmlns:mx="library:///flex/mx" minWidth="955"minHeight="600" ><fx:Declarations><!-- 将非可视元素(例如服务、值对象)放在此处 --></fx:Declarations><fx:Script><![CDATA[import mx.controls.Alert;[Bindable]private var stateText:String = "请选择一个文件上传";//通过调用file对象的方法来完成上传和下载功能private var fileRef:FileReference = new FileReference();private function initApp():void{var imageTypes:FileFilter = new FileFilter("图片 (*.jpg, *.jpeg,*.gif,*.png)", "*.jpg; *.jpeg; *.gif; *.png");var textTypes:FileFilter = new FileFilter("文本文件(*.txt","*.txt;");var officeType:FileFilter = new FileFilter("Office文件(*.doc,*.xls","*.doc; *.xls");var anyType:FileFilter = new FileFilter("所有文件(*.*)","*.*");//var allTypes:Array = new Array(textTypes,imageTypes,officeType,anyType);//限制上传类型var allTypes:Array = new Array(textTypes);fileRef.addEventListener(Event.SELECT, selectHandler);fileRef.addEventListener(PLETE, completeHandler);fileRef.addEventListener(ProgressEvent.PROGRESS, progressHandler);fileRef.addEventListener("ioError", ioerrorHandler);try{var success:Boolean = fileRef.browse(allTypes);//Alert.show();}catch (error:Error){trace("Unable to browse for files."+error.toString());}}private function ioerrorHandler(event:Event):void{Alert.show("Unable to upload file."+event.toString());trace("Unable to upload file."+event.toString());}/*另外我们也可以不用上面这中定义一个函数在程序加载时调用进行初始化操作,应用程序(mxml)的初始化操作又creationComplete方法完成,另外还有一个比它先执行的方法createChildren(),我们可以直接在mxml下重写该方法来实现应用程序的初始化,如下:*** createChildren 比 creationComplete 事件更早发生**//* protected override function createChildren():void{file.addEventListener(Event.SELECT,onSelected);file.addEventListener(PLETE,onCompleted);file.addEventListener(ProgressEvent.PROGRESS,onProgress);}*/internal function selectHandler(evt:Event):void{stateText = "选择了文件" + ;}internal function completeHandler(evt:Event):void{stateText = "上传完毕!";}internal function progressHandler(evt:ProgressEvent):void{stateText = "已上传 "+ Math.round(100 * evt.bytesLoaded / evt.bytesTotal) + "%";}/*** 调用FileReference的实例方法upload()实现文件上传* 到这里客户端就只差一步了,那就是完成发起上传请求的方法,实际上就是通过URLRequest对象创建一个与服务端的连接,* 然后直接调用FielReference类的upload()方法就可完成该功能,详细如下代码定义:* */internal function onUpLoad():void{if(fileRef.size > 0){stateText = "正在上传文件:" + ;}var request:URLRequest = new URLRequest();//request.url="http://localhost/cdblc/UpLoadHandler.ashx";request.url="http://localhost:1418/ctbls-pbl-c/UpLoadHandler.ashx"fileRef.upload(request);Alert.show(request.url.toString());}]]></fx:Script><s:Panel x="61" y="42" width="388" height="225" title="银行资金池信息导入"> <mx:TextInput x="10" y="57" id="txtFile" text="{stateText}" width="229"/><mx:Button x="247" y="57" label="选择" fontWeight="normal" click="initApp()"/><mx:Button x="29" y="111" label="上传文件" width="111" fontWeight="normal" click="onUpLoad()"/><s:Form><s:FormItem label="日期:"><mx:DateField id="dt" dayNames="['日','一','二','三','四','五','六']"editable="false" formatString="YYYY-MM-DD"monthNames="['一月','二月','三月','四月','五月','六月','七月','八月','九月','十月','十一月','十二月']"selectedDate="{new Date()}"yearNavigationEnabled="true"/></s:FormItem></s:Form></s:Panel></s:Application>C#程序UpLoadHandler.ashx<%@WebHandler Language="C#"Class="UpLoadHandler" %>using System;using System.Web;using System.IO;public class UpLoadHandler : IHttpHandler {//文件上传目录private string uploadFolder = "UpLoad";public void ProcessRequest(HttpContext context){context.Response.ContentType = "text/plain";// mbox("file");//MessageBox.Show("第一个是消息", "第二个是标题");HttpFileCollection files = context.Request.Files;if (files.Count > 0){context.Response.Write("文件长度:" + files.Count);string path = context.Server.MapPath(uploadFolder);// mbox(path);HttpPostedFile file = files[0];if (file != null && file.ContentLength > 0){string savePath = path + "/" + context.Request.Form["fileName"];//读取文件内容int FileLen = file.ContentLength;byte[] input = new byte[FileLen];System.IO.Stream UpLoadStream = file.InputStream;UpLoadStream.Read(input, 0, FileLen);UpLoadStream.Position = 0;System.IO.StreamReader sr = new System.IO.StreamReader(UpLoadStream, System.Text.Encoding.Default);//Msg.Text = "您上传的文件内容是:<br/><br/>" + sr.ReadToEnd();string str = sr.ReadLine();while (str != null){str = sr.ReadLine();}sr.Close();UpLoadStream.Close();UpLoadStream = null;sr = null;//file.SaveAs(savePath);}}else{context.Response.Write("参数错误");context.Response.End();}}public bool IsReusable {get {return false;}}}。
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