Automotive Bussysteme
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- Hildegard Maurer
- vor 7 Jahren
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1 Embedded Systems & Software Automotive Bussysteme Jens Trinczek Darco Saric 29. November 2011 technik.mensch.leidenschaft DIN EN ISO 9001
2 Gliederung l Einleitung l LIN l CAN l FlexRay l MOST Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 2 technik.mensch.leidenschaft
3 Einleitung l Automobile Evolution 125 Jahre Automobilentwicklung Schwerpunkt in den Anfängen Zuverlässige Fortbewegung Schwerpunkte der letzten Jahrzehnte Aktive und passive Sicherheit Komfort und Flexibilität Umweltfreundlichkeit Verbessertes Preis-Leistungsverhältnis Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 3 technik.mensch.leidenschaft
4 Einleitung l Motivation Elektronifizierung des Automobils seit Ende der 70er Jahre Anspruchsvolle Kundenwünsche an ein modernes Auto Strengere Gesetzesvorgaben zur Abgasemission Globalisierung Steigerung des Wettbewerbs- und Kostendrucks Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 4 technik.mensch.leidenschaft
5 Einleitung l Vorteile Reduktion der Verkabelung Vereinfachung von Projektierung und Installation Modularisierung von Komponenten Sicherheit durch Redundanz Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 5 technik.mensch.leidenschaft
6 Einleitung l Vorteile Erweiterbarkeit Erweiterte Kommunikationsfähigkeit Diagnosefähigkeit (Fehlerspeicher im Steuergerät) Einfaches Updaten der Steuergerätesoftware Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 6 technik.mensch.leidenschaft
7 Einleitung l Klassifizierung 400 M 25 M Baudrate bit/s FireWire MOST 10 M 1 M 500 k 20 k LIN CAN (Low Speed) CAN (High Speed) FlexRay TTCAN Bluetooth Klassifizierung Klasse A Klasse B Klasse C Klasse C+ Infotainment Mechatronische Applikationen/ Smart Sensor und Smart Aktor Karosserieelektronik Antrieb/Fahrwerk Sicherheitskritische Systeme Mobile Kommunikation/ Telematik Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 7 technik.mensch.leidenschaft
8 LIN (Local Interconnect Network) l LIN Fahrzeugvernetzung Motivation Geschichte Konsortium Spezifikation Netzwerk Kommunikationsprinzip Framing Datensicherung Netzwerkmanagement Zusammenfassung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 8 technik.mensch.leidenschaft
9 LIN (Local Interconnect Network) l Fahrzeugvernetzung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 9 technik.mensch.leidenschaft
10 LIN (Local Interconnect Network) l Motivation Kostengünstige Alternative zum Low-Speed CAN Schnelle, einfache und sichere Entwicklung Einfache Integration Zuverlässigkeit Gute Testmöglichkeiten Bereitstellung von Off-the-shelf Knoten Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 10 technik.mensch.leidenschaft
11 LIN (Local Interconnect Network) l Geschichte 1998: Gründung einer Arbeitsgruppe 2000: Vorstellung des LIN-Systems auf der SAE-Konferenz in Detroit April: Veröffentlichung V1.1 Nov: Veröffentlichung V : Serieneinsatz des Lin-Bus-Systems in der SL-Klasse 2002: Erste internationale LIN-Konferenz Veröffentlichung V : Veröffentlichung V : Konformität 2006: Veröffentlichung V Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 11 technik.mensch.leidenschaft
12 LIN (Local Interconnect Network) l Konsortium Administration Altran GmbH Steering Committee Audi, BMW, Daimler, Freescale, Mentor Graphics, Volkswagen, Volvo Associated Members Opel, Agilent Technologies, Analog Devices, Atmel, Conti, Toyota, Vector Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 12 technik.mensch.leidenschaft
13 LIN (Local Interconnect Network) l Spezifikation Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 13 technik.mensch.leidenschaft
14 LIN (Local Interconnect Network) l Work-Flow Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 14 technik.mensch.leidenschaft
15 LIN (Local Interconnect Network) l Netzwerk Master Slave Architektur Datenrate von bis zu 20 kbit/s Leitungslängen bis zu 40 m Maximal empfohlene Knotenanzahl von Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 15 technik.mensch.leidenschaft
16 LIN (Local Interconnect Network) l Bus-Treiber Dominanter Pegel (logisch 0) Rezessiver Pegel (logisch 1) Gesendetes Signal wird zurückgelesen Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 16 technik.mensch.leidenschaft
17 LIN (Local Interconnect Network) l Kommunikationsprinzip Empfangszweig Sendezweig Kommunikationszyklus Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 17 technik.mensch.leidenschaft
18 LIN (Local Interconnect Network) l Frame Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 18 technik.mensch.leidenschaft
19 LIN (Local Interconnect Network) l Frame Header Break Field: dominante Bits gefolgt von 1-14 rezessiven Bits Sync Field: UART Frame mit dem Wert 0x55 PID: Protected Identifier Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 19 technik.mensch.leidenschaft
20 LIN (Local Interconnect Network) l Frame Response Classic CRC: Enhanced CRC: Datenbytes Datenbytes + PID Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 20 technik.mensch.leidenschaft
21 LIN (Local Interconnect Network) l Frametypen Unconditional Frame Übertragung von Nutzdaten Event Triggered Frame Übertragung von Ereignissen auf Slave Seite Sporadic Frame Prioritätbasierte bedarfsabhängige Übertragung, Master ist einziger Publisher Diagnostic Frame Unsegmentierter Datentransfer Segmentierter Datentransfer Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 21 technik.mensch.leidenschaft
22 LIN (Local Interconnect Network) l Event Triggered Frame Kollisionen können nicht ausgeschlossen werden Master löst die Kollisionen mit der collision resolving schedule auf Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 22 technik.mensch.leidenschaft
23 LIN (Local Interconnect Network) l Diagnostic Frame Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 23 technik.mensch.leidenschaft
24 LIN (Local Interconnect Network) l Diagnostic Frame Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 24 technik.mensch.leidenschaft
25 LIN (Local Interconnect Network) l Datensicherung Status Management Response Error Bit Fehlererkennung Bitmonitoring Checksumme Slave Responding Check Sync-Field Check Fehlerbehandlung Nicht spezifiziert, Aufgabe der Applikationsschicht Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 25 technik.mensch.leidenschaft
26 LIN (Local Interconnect Network) l Netzwerkmanangement Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 26 technik.mensch.leidenschaft
27 LIN (Local Interconnect Network) l Zusammenfassung Deterministische Datenübertragung für einfache Sensor- und Aktoranwendungen Zeichenorientiertes UART-basiertes Übertragungsprotokoll Eindrahtleitung, Buslänge < 40 m, max 16 Busteilnehmer Bitrate 1 bis 20 kbit/s Botschaftslänge 2, 4 oder 8 Datenbytes Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 27 technik.mensch.leidenschaft
28 LIN (Local Interconnect Network) Diskussion Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 28 technik.mensch.leidenschaft
29 Gliederung l CAN Fahrzeugvernetzung Geschichte Standardisierung Einordnung des Protokolls Netzwerk Kommunikationsprinzip Framing Buszugriff Datensicherung Zusammenfassung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 29 technik.mensch.leidenschaft
30 CAN (Controller Area Network) l Fahrzeugvernetzung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 30 technik.mensch.leidenschaft
31 CAN (Controller Area Network) l Geschichte 1983 Beginn der Entwicklung bei Bosch 1985 Kooperation mit INTEL zur Chipentwicklung Serienchip von INTEL verfügbar Daimler beginnt mit der Entwicklung im Kfz Erste Serienanwendung (Motorbus der S-Klasse) Verbreitung von CAN auch ausserhalb der Automobiltechnik Modellübergreifender Einsatz von CAN Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 31 technik.mensch.leidenschaft
32 CAN (Controller Area Network) l Standardisierung CAN ist seit 1994 standardisiert ISO Data Link Layer ISO Physical Layer für High Speed CAN ISO Physical Layer für Low Speed CAN ISO Erweiterung des Data Link Layer für zeitgesteuerte Kommunikation (Time Triggered CAN) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 32 technik.mensch.leidenschaft
33 CAN (Controller Area Network) l Einordnung des Protokolls 2 Data Link Layer CAN Protokoll ISO CAN Controller 1 Physical Layer CAN Physical Layer ISO CAN Transceiver CAN Bus Medium CiA DS-102 CAN Bus Connector ISO/OSI-Modell CAN im ISO/ OSI-Modell Standards Implementierung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 33 technik.mensch.leidenschaft
34 CAN (Controller Area Network) l Netzwerk Knoten A Host Knoten B Host Knoten C Host Controller Controller Controller Transceiver Transceiver Transceiver CANH R T R T CANL Datenrate von bis zu 1 Mbit/s Leitungslängen bis zu 40 m Maximal empfohlene Knotenzahl von 32 (ISO 11898) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 34 technik.mensch.leidenschaft
35 CAN (Controller Area Network) l Netzwerk Empfängerselektive Adressierung Symmetrische Signalübertragung Konfigurationsflexibilität (Erweiterung des Netzes) Broadcast Jeder Knoten empfängt alle Nachrichten Echtzeitfähig Garantierte Latenzzeiten Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 35 technik.mensch.leidenschaft
36 CAN (Controller Area Network) l Bus Dominanter Buspegel (logisch 0) Rezessiver Buspegel (logisch 1) Physikalische Realisierung durch Open-Collector-Schaltung Logische Realisierung durch Wired-And-Logic Externe Spannungsversorgung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 36 technik.mensch.leidenschaft
37 CAN (Controller Area Network) l Kommunikationsprinzip Botschaft Knoten A Knoten B Knoten C Knoten D ID = 0x14 Sender Empfänger Empfänger ID = 0x36 Sender Empfänger Empfänger ID = 0x65 Empfänger Empfänger Sender Empfänger ID = 0xB7 Empfänger Empfänger Sender Knoten A 0x14 Knoten B 0x36 Knoten C 0x65 Knoten D 0xB7 CAN-Bus 0x36 0x65 0x14 0xB7 t Knoten A 0x65 0xB7 Knoten B 0x65 0x14 Knoten C 0x36 0xB7 Knoten D 0x36 0x65 0x Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 37 technik.mensch.leidenschaft
38 CAN (Controller Area Network) l Framing DEL ACK DEL SOF r IDE RTR r0 r1 RTR IDE SRR Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 38 technik.mensch.leidenschaft
39 CAN (Controller Area Network) l Frametypen Data Frame Übertragung von Nutzdaten Remote Frame Data Frame Anforderung von beliebigen Knoten Error Frame Signalisierung eines endeckten Fehlers Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 39 technik.mensch.leidenschaft
40 CAN (Controller Area Network) l Buszugriff Multi-Master Architektur Ereignisgesteuert CSMA/CA Bitweise Busarbitrierung Botschaftspriorisierung durch Identifier Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 40 technik.mensch.leidenschaft
41 CAN (Controller Area Network) l Prinzip der Datensicherung Fehlerverfolgung CAN Protokoll Fehlerbehandlung Fehlererkennung CAN Physical Layer Störungsvermeidung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 41 technik.mensch.leidenschaft
42 CAN (Controller Area Network) l Arbitrierung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 42 technik.mensch.leidenschaft
43 CAN (Controller Area Network) l Datensicherung (physikalisch) NRZ-Bitcodierung (Non Return to Zero) Bitstuffingverfahren als Synchronisationsmechanismus Twisted Pair Symmetrische Signalübertragung Terminierung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 43 technik.mensch.leidenschaft
44 CAN (Controller Area Network) l Datensicherung (logisch) Fehlererkennung Bitmonitoring ACK Check Form Check Stuff Check CRC Check Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 44 technik.mensch.leidenschaft
45 CAN (Controller Area Network) l Zusammenfassung Echtzeitbetrieb mit hoher Fehlersicherheit Austausch von Mess-, Steuer- und Reglersignalen Bitstromorientiertes Übertragungsprotokoll Zweidrahtleitung, Buslänge < 40 m Bitrate High Speed: Low Speed: 1 Mbit/s 125 kbit/s Botschaftslänge Datenbytes Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 45 technik.mensch.leidenschaft
46 CAN (Controller Area Network) Diskussion Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 46 technik.mensch.leidenschaft
47 Gliederung l FlexRay Fahrzeugvernetzung Motivation Konsortium Einordnung des Protokolls Netzwerk Kommunikationszyklus Codierung Timing Hierarchie Kommunikationsprinzip Framing Busguardian Synchronisation Datensicherung Zusammenfassung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 47 technik.mensch.leidenschaft
48 FlexRay l Fahrzeugvernetzung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 48 technik.mensch.leidenschaft
49 FlexRay l Motivation Steigende Anzahl der Steuergeräte (Powertrain, Safety, Chassis) Der Markt braucht einen skalierbaren Standard Höhere Datenraten werden erforderlich Es wird ein streng deterministisches und fehlertoleranter System Bus für Hochgeschwindigkeit und harte Echtzeit Anforderungen benötigt Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 49 technik.mensch.leidenschaft
50 FlexRay l Konsortium Das FlexRay Konsortium ist ein Zusammenschluss von Automobilherstellern, Halbleiter-Herstellern, Systemhäusern (HW, SW, Toolchains, Testtools) Gründung 2000 durch BMW und Daimler-Chrysler Core Members: BMW, Bosch, Daimler-Chrysler, Freescale, GM, NXP, VW Premium Associate Members (Auswahl): Electrobit, AS, Conti Decomsys, Delphi, Elmos, Fiat, Ford, Honda, Nissan, Renault, TTAutomotive Software, Tyco, TZM, Vector-Informatik Associate Members (Auswahl): Agilent, dspace, ETAS, Fujitsu, Göpel, Hella, IAV, K2L, Renesas, Softing, TDK, Toyota, TRW, Xilinx, Yokogawa Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 50 technik.mensch.leidenschaft
51 FlexRay l Einordnung des Protokolls Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 51 technik.mensch.leidenschaft
52 FlexRay l Netzwerk Host Controller Host Controller FlexRay- Controller FlexRay- Controller Bustreiber Bustreiber Bustreiber Bustreiber Kommunikationskanal Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 52 technik.mensch.leidenschaft
53 FlexRay l Netzwerk Zeitgesteuerte Kommunikationsarchitektur Deterministische Datenkommunikation Redundante Auslegung des Kommunikationskanals TDMA Verfahren (Time Division Multiple Access) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 53 technik.mensch.leidenschaft
54 FlexRay l Topologie Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 54 technik.mensch.leidenschaft
55 FlexRay l Kommunikationszyklus Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 55 technik.mensch.leidenschaft
56 FlexRay l Kommunikationszyklus Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 56 technik.mensch.leidenschaft
57 FlexRay l Codierung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 57 technik.mensch.leidenschaft
58 FlexRay l Timing Hierarchie Microtick Kleinste Zeiteinheit, basierend auf lokalem Oszillator Macrotick Erste synchronisierte Zeiteinheit basierend auf einer ganzzahligen Anzahl von Microticks Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 58 technik.mensch.leidenschaft
59 FlexRay l Kommunikationsprinzip (statisches Segment) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 59 technik.mensch.leidenschaft
60 FlexRay l Kommunikationsprinzip (dynamisches Segment) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 60 technik.mensch.leidenschaft
61 FlexRay l Framing Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 61 technik.mensch.leidenschaft
62 FlexRay l Busguardian Überwachung der Sendeaktivitäten des Knotens Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 62 technik.mensch.leidenschaft
63 FlexRay l Uhrenabweichung und Korrekturmethoden Abweichung Abweichung Abweichung Abweichung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 63 technik.mensch.leidenschaft
64 FlexRay l Synchronisation Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 64 technik.mensch.leidenschaft
65 FlexRay l Datensicherung NRZ-Bitcodierung (Non Return to Zero) Twisted Pair Symmetrische Signalübertragung Terminierung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 65 technik.mensch.leidenschaft
66 FlexRay l Zusammenfassung Deterministischer Echtzeitbetrieb mit hoher Fehlersicherheit Austausch von Mess-, Steuer- und Reglersignalen Bitstromorientiertes Übertragungsprotokoll Zweidrahtleitung, Buslänge bis zu 24 m, max 64 Busteilnehmer Bitrate 10 Mbit/s Botschaftslänge Datenbytes Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 66 technik.mensch.leidenschaft
67 FlexRay Diskussion Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 67 technik.mensch.leidenschaft
68 Gliederung l MOST Fahrzeugvernetzung Motivation Geschichte Konsortium Netzwerk Botschaftsformat Synchroner Datenbereich Asynchroner Datenbereich Steuerdaten Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 68 technik.mensch.leidenschaft
69 MOST l Fahrzeugvernetzung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 69 technik.mensch.leidenschaft
70 MOST l Motivation Bus für Telematik und Multimedia Anwendungen Hohe Übertragungsbandbreite Geringe Anforderungen an Echtzeitverhalten und Übertragungssicherheit Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 70 technik.mensch.leidenschaft
71 MOST l Geschichte Nachfolger des Domestic Data Bus D2B der Firma Philips Ursprünglich von der Firma Oasis Silicon Systems (heute SMSC) entwickelt 1998 Gründung der MOST Cooperation Serieneinführung 2001 im 7er BMW Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 71 technik.mensch.leidenschaft
72 MOST l Konsortium Partners Audi, BMW, Daimler, Harman/Becker, SMSC Associated Partners: System Integrators General Motors, Ford, Honda, Volvo, Toyota Associated Partners: Suppliers Analog Devices, Bosch, Bose, Clarion, Alpine, Vector Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 72 technik.mensch.leidenschaft
73 MOST l Netzwerk Timing Master Slave Host Controller Audio/Video DSP & Codec Host Controller Audio/Video DSP & Codec asynchrone Daten synchrone Daten asynchrone Daten Steuerbotschaften Steuerbotschaften synchrone Daten MOST Kommunikationscontroller MOST Kommunikationscontroller elektrische Signale elektrische Signale FOT Fiber-Optic Transceiver FOT Fiber-Optic Transceiver optische Signale optische Signale Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 73 technik.mensch.leidenschaft
74 MOST l Netzwerk Plastic Optical Fiber POF Bitstromorientierte Datenübertragung (Manchester codiert) Ringstruktur mit bis zu 64 Teilnehmern 25 bis 150 Mbit/s Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 74 technik.mensch.leidenschaft
75 MOST l Botschaftsformat Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 75 technik.mensch.leidenschaft
76 MOST l Synchroner Datenbereich Einteilung in Zeitschlitze (physikalischer Kanal) zu je 8 Bit Zusammenfassung der physikalischen zu logischen Kanälen (Streaming Channel) Buszugriff auf die Zeitschlitze mit dem TDMA Verfahren Kanäle werden exklusiv Angefordert und wieder freigegeben Datenformat innerhalb der Kanäle beliebig Keine Sender- und Empfangsadressen Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 76 technik.mensch.leidenschaft
77 MOST l Asynchroner Datenbereich Botschaften können auf mehrere Frames aufgeteilt werden Buszugriff erfolgt wenn der asynchrone Datenbereich nicht belegt ist Sender erhält keine Empfangsbestätigung bzw. Fehlermeldung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 77 technik.mensch.leidenschaft
78 MOST l Steuerdaten Aufteilung auf 16 aufeinanderfolgende Frames Verwaltung des Netzwerks und Kommunikation zwischen Anwendungen Ereignisorientierte Übertragung Buszugriff erfolgt asynchron und prioritätenbasiert (CSMA Verfahren) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 78 technik.mensch.leidenschaft
79 Gliederung l CAN-FlexRay-Gateway Motivation Aufgaben Fahrzeugvernetzung Netzwerk Beispiel CAN zu FlexRay FlexRay zu CAN Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 79 technik.mensch.leidenschaft
80 CAN-FlexRay-Gateway l Motivation CAN ist das meistverbreitete Kommunikationsprotokoll im Automotivebereich FlexRay ist das Protokoll für zukünftige Automotive-Systeme Verbinden von Steuergeräten, Aktoren und Sensoren in Systemen mit CAN- und FlexRay-Netzwerken Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 80 technik.mensch.leidenschaft
81 CAN-FlexRay-Gateway l Aufgaben eines Gateways Empfangen Senden Überwachen (z.b. Reagieren auf ankommende Botschaften) Übersetzen (z.b. zwischen CAN und FlexRay-Protokoll) Routen (z.b. Vergabe von IDs) Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 81 technik.mensch.leidenschaft
82 CAN-FlexRay-Gateway l Fahrzeugvernetzung Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 82 technik.mensch.leidenschaft
83 CAN-FlexRay-Gateway l Netzwerk Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 83 technik.mensch.leidenschaft
84 CAN-FlexRay-Gateway l CAN zu FlexRay FlexRay Static Frame max. 254 Byte Header FlexRay-Payload Trailer Einer CAN- Botschaft wird ein FlexRay-Slot bzw. ein Zeitschlitz in einem FlexRay-Slot zugewiesen. SOF Arbitration Field Control Field CAN-Payload CRC DEL ACK DEL EOF SOF Arbitration Field Control Field CAN-Payload CRC DEL ACK DEL EOF max. 8 Byte CAN Data Frame Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 84 technik.mensch.leidenschaft
85 CAN-FlexRay-Gateway l CAN zu FlexRay CAN-Botschaft FlexRay-Slot ID = 0x14 ID = 0x36 ID = 0x2 ID = 0x3 Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot FlexRay-Bus 0x3 0x2 0x1 0x3 0x2 0x1 0x3 0x2 0x1 Zyklus n Zyklus n+1 Zyklus n+2 t Latenzzeit max. Latenzzeit = FlexRay-Zykluszeit CAN-Bus t Lange Latenzzeit wenn FlexRay-Slot nicht zeitnah mit CAN-Nachricht Kurze Latenzzeit wenn FlexRay-Slot kurz nach CAN-Nachricht Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 85 technik.mensch.leidenschaft
86 CAN-FlexRay-Gateway l FlexRay zu CAN FlexRay Static Frame max. 254 Byte Header FlexRay-Payload Trailer Einer FlexRay- Botschaft wird eine CAN-Botschaft bzw. werden mehrere CAN-Botschaften zugewiesen. SOF Arbitration Field Control Field CAN-Payload CRC DEL ACK DEL EOF SOF Arbitration Field Control Field CAN-Payload CRC DEL ACK DEL EOF max. 8 Byte CAN Data Frame Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 86 technik.mensch.leidenschaft
87 CAN-FlexRay-Gateway l FlexRay zu CAN CAN-Botschaft FlexRay-Slot ID = 0x14 ID = 0x36 ID = 0x2 ID = 0x3 FlexRay-Bus Zyklus n Zyklus n+1 Zyklus n+2 t Latenzzeit Latenzzeit hängt von CAN-Busauslastung ab CAN-Bus Sofortige Weiterleitung der Botschaft bei niedriger CAN- Busauslastung Verzögerung der Weiterleitung durch hohe CAN-Busauslastung t Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 87 technik.mensch.leidenschaft
88 Automotive Bussysteme l Links Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 88 technik.mensch.leidenschaft
89 Atuomotive Bussysteme Automotive Bussysteme Diskussion Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 89 technik.mensch.leidenschaft
90 Atuomotive Bussysteme Haben Sie Fragen? Jens Trinczek Mixed Mixed Mixed Mode Mode GmbH Mode GmbH - Ein Unternehmen - - Ein Ein Unternehmen der PIXEL Group der der PIXEL PIXEL Group Group Folie 90 technik.mensch.leidenschaft
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