[发明专利]一种星载FlexRay总线动态段通信方法

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，涉及一种基于FlexRay总线的通信方法。

背景技术

FlexRay总线是一种新型的具有时间触发和事件触发两种触发机制的现场总线，具有高达10Mbps传输速率，双通道的容错设计以及可靠的数据通信。2006年FlexRay总线应用到BMW X5 4.8i的电子控制减震器系统中，后续的7X和奥迪A8的悬挂系统和线控系统中也陆续采用了FlexRay总线。经过在汽车中的应用，FlexRay总线技术不断成熟，目前一些航天机构也开始对FlexRay总线在航天中的应用做了一些适应性研究。

在FlexRay总线协议方面，FlexRay联盟于2005年制定了FlexRay总线V2.1协议，V2.1协议对FlexRay物理层协议和链路层协议作了规定，并没有规定FlexRay的应用层协议。现在以BWM公司为代表的汽车生产商针对汽车的应用公布了一些FlexRay总线在汽车上应用的实例，但是目前并没有公布相关的由事件触发的FlexRay动态段的相关应用层协议标准和通信方法。

在卫星应用领域，FlexRay总线的应用还处于探索阶段，目前还没有FlexRay总线动态段的相关通信方法。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种FlexRay总线动态段的通信方法，解决了基于FlexRay总线动态段通信网络节点间自主数据交换的问题。

本发明的技术解决方案是：一种星载FlexRay总线动态段通信方法，步骤如下：

（1）基于FlexRay总线V2.1协议规范，将在FlexRay总线动态段中传输的帧头部段净荷指示位置“1”；

（2）将FlexRay总线V2.1协议中的16bit消息ID划分为六个部分，依次是发送模式、帧类型、是否需要应答、帧标识、源地址、目的地址；其中发送模式表示数据发送的方式，包括单播、组播和广播方式，帧类型包括命令帧、数据帧和应答帧，是否需要应答表示发送节点发送的帧需不需要接收节点应答，帧标识包括单帧数据、多帧数据起始帧、多帧数据中继帧和多帧数据结束帧，源地址表示发起数据传输的节点自身地址，目的地址表示发送目标节点的地址；

（3）根据步骤（2）中消息ID的划分方式，在发送端依次填充发送帧的消息ID，填充完毕后，等待本发送帧的时槽到来后完成本发送帧的发送；在填充时，如果发送模式为单播，则发送帧的目的地址为本地地址，如果发送模式为组播，则发送帧的目的地址为组地址，如果发送模式为广播，则发送帧的目的地址为0b1111；

（4）接收端接收步骤（3）所述的发送帧，根据消息ID的划分方式，确定发送帧的发送模式，如果是单播发送模式，则判断目的地址和本地地址是否一致，如果不一致则丢弃该发送帧，发送帧处理结束，如果一致则接收该发送帧，进入步骤（5）；如果是组播发送模式，则判断目的地址和本接收端所属组的组地址是否一致，如果不一致则丢弃该发送帧，发送帧处理结束，如果一致则接收该发送帧，进入步骤（5）；如果是广播发送模式，则判断目的地址是否为0b1111，如果不是则丢弃该发送帧，发送帧处理结束，如果是则接收该发送帧，进入步骤（5）；

（5）判读帧标识，如果是单帧数据则按照单帧的格式接收并处理接收的发送帧，如果是多帧数据则按照多帧的格式接收并处理接收的发送帧，然后判读帧类型；如果帧类型是数据帧则直接接收并存储，如果帧类型是命令帧则解析命令并执行，如果帧类型是应答帧，则判读源地址并记录；最后判读发送帧是否需要应答，进行相应的应答或者不应答，发送帧处理结束。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明通信方法中的每帧数据中都包含了数据的源地址和目的地址，因此，连接在星载FlexRay总线上的多个通信节点都可以作为主节点的方式自主在网络上发送数据，接收节点可以根据接收到数据帧中的目的节点地址来判断该数据帧是否是发送给自己的，同时可以通过接收到数据帧中的源地址判断该帧数据是从总线上哪个节点发送的，从而确保了总线上多个通信节点多主通信的实现，增强了节点间通信的灵活性；

（2）本发明采用了单播、组播、广播的发送模式，连接在星载FlexRay总线上的多个通信节点不但可以实现点对点的通信，也可以实现点对多点的通信，通信节点可以将指令或数据通过FlexRay总线一次性发送给所有节点或一组节点，不需要针对不同的节点分别发送指令或数据，提高了总线利用率，也减轻了通信节点的处理负担；