專利名稱：基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于FIexRay的車載綜合開發(fā)平臺技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種車載綜合開發(fā)平臺，特別涉及一種基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺。
背景技術(shù)：
[0002]Flexray總線是基于新一代線控技術(shù)(X-by-Wire)要求而產(chǎn)生的總線協(xié)議,它是一種基于時(shí)間觸發(fā)的總線，但同時(shí)也支持事件觸發(fā)的總線；具有雙通道冗余結(jié)構(gòu)；具有硬件自同步機(jī)制，符合實(shí)時(shí)系統(tǒng)的需求；總線利用率高，一幀可傳輸254字節(jié)數(shù)據(jù)；傳輸速度高達(dá) 20Mbps。[0003]Flexray總線的出現(xiàn)，有效的突破了 CAN網(wǎng)絡(luò)的局限，是將來總線的發(fā)展趨勢。[0004]隨著科學(xué)的進(jìn)步，社會的發(fā)展，民用工程機(jī)械車輛或軍用裝甲車輛等要求其具備的功能越來越復(fù)雜，而且車輛的差異性也很大，有時(shí)候?yàn)榱四承┬〉母膭硬坏貌恢匦伦岄_發(fā)商去開發(fā)，同時(shí)還存在某些對外保密，不能讓開發(fā)商知道的內(nèi)容，而自己開發(fā)又要很長周期或技術(shù)達(dá)不到，另外隨著車輛功能的復(fù)雜化，CAN總線已表現(xiàn)出了它的很多缺陷，主要表現(xiàn)如下:[0005]網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)缺少同步機(jī)制，消息的調(diào)度不可管理與預(yù)測，不適合于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的需要；[0006]網(wǎng)絡(luò)資源利用率低，很難在有大數(shù)據(jù)量交換要求的應(yīng)用中取得優(yōu)勢；[0007]容錯(cuò)功能無法滿足下一代線控系統(tǒng)應(yīng)用所需。實(shí)用新型內(nèi)容[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種成本低、周期短、安全可靠的基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺。[0009]本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是:一種基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺，其包括DSP核心控制器和FPGA電路，所述DSP核心控制器連接有Norflash存儲器、串口通信接口、CAN通信接口、FlexRay通信接口、USB通信接口和外部中斷輸入接口，DSP核心控制器與FPGA電路連接，所述FPGA電路連接有H橋輸出接口、模擬量輸入電路、頻率采集電路、數(shù)字量輸入電路以及PWM/數(shù)字量輸出電路。[0010]上述基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺還包括電源輸入電路，所述電源輸入電路分別與DSP核心控制器、FPGA電路連接。[0011]上述基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺還包括GPS全球定位系統(tǒng)和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路，所述GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路與DSP核心控制器連接。[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:[0013]1、本實(shí)用新型具有FlexRay總線功能,使得用戶可以真正的實(shí)現(xiàn)線控技術(shù)，節(jié)約系統(tǒng)成品的同時(shí)，也加強(qiáng)的系統(tǒng)的穩(wěn)定性，大大縮減了開發(fā)周期，保證了產(chǎn)品的先進(jìn)性；[0014]2、本實(shí)用新型采用可二次開發(fā)的方式，用戶的各種保密內(nèi)容可以得到有效的保證，[0015]不會產(chǎn)生泄密的問題；[0016]3、本實(shí)用新型具有GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功倉泛。
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型包括電源輸入電路、GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路、DSP核心控制器和FPGA電路，所述電源輸入電路分別與DSP核心控制器、FPGA電路連接，所述GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路與DSP核心控制器連接，所述DSP核心控制器連接有Norflash存儲器、串口通信接口、CAN通信接口、FlexRay通信接口、USB通信接口和外部中斷輸入接口，DSP核心控制器與FPGA電路連接，所述FPGA電路連接有H橋輸出接口、模擬量輸入電路、頻率采集電路、數(shù)字量輸入電路以及PWM/數(shù)字量輸出電路。[0020]DSP核心控制器的主控芯片采用TMS320F28335，這款芯片是TI推出的具有浮點(diǎn)運(yùn)算功能的32位處理器，主頻最高達(dá)到150MHz，指令周期6.67ns，在進(jìn)行快速傅里葉變換等高級算法上做了專門的改進(jìn)，性能有很大的提升。[0021]FPGA電路的芯片采用了 Altera公司的EP2C5，該芯片支持Nios II嵌入式處理器，用戶可以像使用單片機(jī)一樣用C語言來開發(fā)。數(shù)字量輸入電路、模擬量輸入電路(可軟件配置采集信號類型)、頻率采集電路、H橋輸出接口、PWM/數(shù)字量輸出電路(可軟件配置)等內(nèi)容均由此FPGA來實(shí)現(xiàn)，采用這種方式的好處在于，F(xiàn)PGA的處理速度高，響應(yīng)速度快，精度更高，而且可以大大降低DSP的CPU開銷，從而使DSP可以更多的去關(guān)注算法的實(shí)現(xiàn)，[0022]Norflash存儲器的容量為2Mbit，16位數(shù)據(jù)總線，可以實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)讀寫，用戶可以將過程處理數(shù)據(jù)存貯在Norflash存儲器中，通過其他接口讀出，從而得到過程數(shù)據(jù)。[0023]外部中斷接口:用戶可自行配置來處理緊急事務(wù)，響應(yīng)速度100ns。[0024]FlexRay高速通信通道:傳輸速率最高可達(dá)10Mbit/s,每巾貞數(shù)據(jù)字節(jié)最多可以達(dá)到254字節(jié)，有多達(dá)60個(gè)靜態(tài)時(shí)隙和22個(gè)動態(tài)時(shí)隙共用戶使用。FlexRay總線的加入，使得用戶對高速可靠的數(shù)據(jù)通信成為可能。[0025]USB通信接口:USB可以配置為主機(jī)模式，也可以配置為設(shè)備模式，最高速度可達(dá)1.5Mbit/s。[0026]CAN通信接口:最高速率可達(dá)IMbit/s，支持CANopen協(xié)議，方便與第三方CANopen設(shè)備對接。[0027]串口通信接口:包括RS422/RS232/RS485串口通信接口，用戶通過可選擇其中一種方式，實(shí)現(xiàn)對外的串口通信。[0028]系統(tǒng)具有GPS全球定位模塊和GPRS無線模塊，用戶在獲取設(shè)備的GPS信息及其他信息然后通過GPRS無線模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)管，也可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的升級。[0029]數(shù)字量輸入電路均分3組，通過3個(gè)公共端外接高/低電平配置為低/高電平輸入，光電稱合隔離，輸入響應(yīng)時(shí)間約IOms,輸入OFF電流小于100 ii A,輸入阻抗5.6K,內(nèi)部自帶防抖動電路。[0030]模擬量輸入電路均可軟件配置為5V電壓型、34.5V電壓型、20mA電流型、IK Q電阻型、100 Q電阻型五種類型的任一種輸入類型，分辨率12位，精度1%，光電耦合隔離，系統(tǒng)循環(huán)轉(zhuǎn)換時(shí)間約3.8mso[0031]頻率采集電路可采集(TlOkHz的標(biāo)準(zhǔn)矩形脈沖，正弦波，脈動波，三角波等多種信號，輸入信號Vpp范圍4 50V,兩路一組可檢測相位。[0032]PWM/數(shù)字量輸出電路可軟件配置為PWM/數(shù)字量輸出，全部帶開路短路自診斷，輸出頻率可達(dá)2KHz，光電耦合隔離，輸出響應(yīng)時(shí)間小于10ms，導(dǎo)通電阻小于IOOmQ，額定負(fù)載1.5A，額定工作電壓24V，最大負(fù)載3A/點(diǎn)和10A/8點(diǎn)。[0033]H橋輸出接口輸出頻率可達(dá)2KHz，光電耦合隔離，輸出響應(yīng)時(shí)間小于10ms，導(dǎo)通電阻小于IOOmQ，額定負(fù)載1.5A，額定工作電壓24V，最大負(fù)載3A。
權(quán)利要求1.一種基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺，其特征在于:包括DSP核心控制器和FPGA電路，所述DSP核心控制器連接有Norflash存儲器、串口通信接口、CAN通信接口、FlexRay通信接口、USB通信接口和外部中斷輸入接口，DSP核心控制器與FPGA電路連接，所述FPGA電路連接有H橋輸出接口、模擬量輸入電路、頻率采集電路、數(shù)字量輸入電路以及PWM/數(shù)字量輸出電路。
2.如權(quán)利要求1所述的基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺，其特征在于:還包括電源輸入電路，所述電源輸入電路分別與DSP核心控制器、FPGA電路連接。
3.如權(quán)利要求 1所述的基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺，其特征在于:還包括GPS全球定位系統(tǒng)和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路，所述GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路與DSP核心控制器連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于FlexRay的車載綜合開發(fā)平臺，其包括電源輸入電路、GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路、DSP核心控制器和FPGA電路，所述電源輸入電路分別與DSP核心控制器、FPGA電路連接，所述GPS全球定位系統(tǒng)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸電路與DSP核心控制器連接，所述DSP核心控制器連接有Norflash存儲器、串口通信接口、CAN通信接口、FlexRay通信接口、USB通信接口和外部中斷輸入接口，DSP核心控制器與FPGA電路連接，所述FPGA電路連接有H橋輸出接口、模擬量輸入電路、頻率采集電路、數(shù)字量輸入電路以及PWM/數(shù)字量輸出電路。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05B19/042GK203084486SQ20132009836
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者黃運(yùn)生, 吳國良, 段鑫, 孫雨, 張欣 申請人:湖南開啟時(shí)代電子信息技術(shù)有限公司