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Konfigurierbares Tool für die FlexRay/CAN-Nachrichtenumsetzung

Das FlexRay/CAN-Gateway ist ein flexibles, konfigurierbares Tool, mit dem FlexRay-Nachrichten und -Signale auf den CAN-Bus umgesetzt werden können. Dies funktioniert in beide Richtungen und ist vor allem für Anwendungen interessant, bei denen bereits vorhandene, CAN-basierte Mess- und Steuertechnik in neue FlexRay-Umgebungen integriert werden soll. Eine weitere Anwendung ist die Integration eines FlexRay-Steuergerätes in den CAN-Bus eines Fahrzeuges. Darüber hinaus ist auch eine CAN-zu-CAN sowie eine FlexRay-zu-FlexRay Umsetzung der Daten möglich.

Das FlexRay/CAN-Gateway beinhaltet eine Konfigurationssoftware, die auf dem PC ausgeführt wird, sowie eine Gateway-Applikation, die auf der Hardware-Plattform läuft. Die Software auf dem PC wird zur Erstellung der Gateway-Konfiguration benötigt. Nach dem Download auf die Zielhardware arbeitet die Gateway-Applikation unabhängig vom PC.





FlexRay Gateway-Konfigurationssoftware
Die Konfigurationssoftware ist eine auf dem PC laufende Applikation, welche über eine grafische Oberfläche die einfache Zuordnung von Signalen auf dem FlexRay-Bus zu Signalen auf dem CAN-Bus (und umgekehrt) ermöglicht. Dazu können die in der Fibex-Busbeschreibungsdatei oder CANdb spezifizierten Signale per Drag & Drop ausgewählt und zugeordnet werden. Die Software unterstützt den Benutzer bei der Eingabe, indem sie Signale mit entsprechenden Namen vorschlägt. Für den CAN-Bus ist diese Beschreibungsdatei optional. Liegt keine Beschreibungsdatei vor, dann kann der Benutzer die Nachrichten bzw. Signale auch manuell angeben.
Das Werkzeug prüft alle Zuordnungen auf Konsistenz, d.h. die Datenlänge und der Datentyp des Ausgangs- und Zielsignals werden miteinander verglichen. Bei Inkonsistenzen wird der Benutzer mittels einer Warnung bzw. einer Fehlermeldung darauf aufmerksam gemacht. Für die Signalumsetzung können alle von der Hardware-Plattform zur Verfügung gestellten CAN-Schnittstellen benutzt werden. Im Allgemeinen ist nur eine Teilmenge der Signale auf dem FlexRay-Bus relevant, so dass die Bandbreite der CAN-Busse ausreichend ist. Eine eventuelle Überschreitung der Bandbreite wird dem Benutzer über eine Nachricht angezeigt.
Nach Fertigstellung der Konfiguration berechnet die Software die Zuordnung der Signale und stellt sie als ladbare Tabelle bereit. Alle Dateien einer Konfiguration können in einem Projekt gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt für Erweiterungen oder Änderungen wieder geladen werden.
Mit einem Download-Dialog können die notwendigen Dateien und der Code auf die Hardware-Plattform geladen werden. Dabei kann der Benutzer entscheiden, ob die Konfiguration im RAM- oder im FLASH-Speicher der Hardware-Plattform abgelegt wird. Nach erfolgreichem Download ist eine Verbindung zum PC nicht mehr erforderlich.

Restbussimulation für FlexRay und CAN

Die FlexRay/CAN-Gateway Applikation basiert auf der IXXAT Restbussimulation für FlexRay- und CAN-Systeme. Auf Basis der für den FlexRay-Bus üblicherweise verwendeten Fibex - Beschreibungsdatei wird dabei Code für die verwendete Hardware-Plattform generiert, der die für die Kommunikation erforderlichen Nachrichten mit den notwendigen CRC-Prüfsummen und Alive-Zählern in dem spezifizierten Zyklus versendet. Dadurch wird gewährleistet, dass der FlexRay-Bus für sich allein funktionsfähig ist.

FlexRay/CAN-Gateway-Applikation

Die Gateway-Applikation wird ebenfalls auf der Hardware-Plattform ausgeführt. Sie interpretiert die Tabelle mit den Signalzuordnungen und konfiguriert das Gerät entsprechend. Der CAN-Bus wird ereignisgesteuert oder zyklisch mit Nachrichten bedient. Die Zykluszeit wird dabei über die Konfiguration festgelegt.

Hardware-Plattform
Als Hardware-Plattform für das FlexRay/CAN-Gateway wird das FlexRay CCM bzw. das FRC-EP150 verwendet. Beide Geräte verfügen über ein robustes Gehäuse, einen erweiterten Temperaturbereich und einen großen Versorgungsspannungsbereich. Dadurch sind die Geräte hervorragend für den Einsatz im Fahrzeug oder auch für den Einsatz in der rauhen Umgebung eines Prüfstandes geeignet.
Die FlexRay/CAN-Gateway Konfiguration kann im Flash-Speicher der Geräte abgelegt werden. Dadurch ist es möglich, dass die Geräte auch nach einem Power-On automatisch und ohne Verbindung zu einem PC die Gateway-Applikation selbständig starten. Durch diese Stand-Alone-Fähigkeit können vorkonfigurierte Geräte auch an unzugänglichen Stellen im Fahrzeug oder Prüfstand eingebaut werden.
Beide Geräte sind auch mit einer Dual-Chip-Option bestellbar und können somit die für FlexRay erforderlichen zwei Kaltstartknoten zur Verfügung stellen. In Verbindung mit dem FlexRay/CAN-Gateway ist es somit möglich, Steuergeräte an das Fahrzeug bzw. den Prüfstand anzubinden, die selbst nicht über einen Kaltstartknoten verfügen.

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