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基于AT91RM9200的嵌入式线控转向技术

朱亮段建民徐结(北京工业大学)

【摘要】介绍了FlexRay总线技术的发展及其协议特点，详细论述了基于AT91RM9200的线控转向系统

的设计。整个系统以ARM为核心，采用Freescale公司的MFR4200通信控制器和菲利浦公司的SJA1080总线驱

动器构成转向盘节点和转向器节点，两节点之问通过FlexRay总线通信，并且给出了相关的系统硬件连接和软

件流程图。整个系统集成度高，为汽车线控技术的总成奠定了基础。

【主题词】转向系统线控汽车

0引言lFlexRay总线技术及相关芯片

转向系统是关系主动安全的重要系统，其操FlexRay总线协议是F}jFlexRay联盟制定，致

纵稳定性的好坏对汽车性能影响很大。随着嵌入力于汽车线控技术的发展应用，有可能成为下一

式技术的迅速发展，人们对汽车的安全性、舒适性代汽车网络标准。FlexRay总线支持分布式控制

的要求也越来越高。因此，汽车设计师提出了一系统，并可补充CAN、LIN和面向应用的MOST光

种新型转向系统——线控转向系统(SBW，Steer．学数据总线等主要车内网络标准。其主要特点

by．Wire)。线控转向系统去除了转向盘和转向轮有：(1)有两个通道。每个通道的传输速率高达

之间的机械连接和液压装置，增大了驾驶空间，降10Mbit／s，是目前汽车网络用于底盘和动力单元

低了噪声污染。此外，FlexRay联盟制定的专门用的控制器局域网(CAN)总线的20倍。(2)非常灵

于线控技术的FlexRay总线协议能有效保障系统活。每个通信周期由静态段、动态段或其组合构

的可靠性，提高系统的主动安全性。线控转向系成，但必须包含静态段，静态段支持时间触发，动

统已成为当前研究热点。态段支持事件触发。在网络拓扑方面，可支持从

本文介绍了一种在嵌入式微控制器点到点无源总线、有源星型拓扑等众多拓扑结构。

AT91RM9200上完成线控转向系统设计。首先建(3)负载率高。每个通信周期最多可传输0～254

立由转向盘子系统和转向驱动控制子系统组成的个字节的用户数据。(4)收发信息时间确定，支持

线控转向系统模型；然后结合FlexRay总线通信协容错功能。FlexRay通过在固定时隙内传输消息，

议的特点，构建转向子系统节点；最后完成节点的同时利用两个通道提供消息传输容错和冗余

软硬件设计。本文在简要介绍FlexRay总线技术机制。

的基础上，重点讨论线控转向系统的构成以及节新出现的线控转向技术对通信网络提出了更

点的软硬件实现。高的要求，特别是在消息传输的容错性和时问确

收稿日期：2007—06—21

上海汽车2007．10·37·

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定性方面。FlexRay总线正是迎合新技术对汽车

网络的高要求而产生的。此外，FlexRay在汽车辈I；虚翟嘧臻髓0目器转向盘予系统

动力总成和安全电子系统方面也有很大的应用

空间，这些应用都需要高速数据传输和容错功

能。目前，已有多家公司生产FlexRay总线通信

控制器和总线驱动器。这里选用Freescale公司