FlexRay Flashcards

1
Q

Was sind die Eigenschaften von FlexRay?

A
  • Datenrate 2*10Mbit/s
  • Synchronisierte global time base mit precision zwischen 0.5μs und 10μs
  • Bekannte Nachrichtenverzögerung mit garantierter Variabilität auf der Grundlage eines time triggered Kommunikationsplans
  • Skalierbare Redundanz unterstützt redundante Übertragung individueller Nachrichten
  • Flexibilität
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2
Q

In welchen Layern des OSI Modells wird FlexRay verwendet?

A

Pysical Layer und Data Link Layer

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3
Q

Welche Bestandteile hat ein FlexRay Node?

A
  • Microcontroller (Ausführung Anwendungssoftware und Konfiguration FlexRay Controller)
  • FlexRay Controller (Realisierung FlexRay Protokoll)
  • Bus Driver (Realisierung physische Verbindung zum Kommunikationschannel)
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4
Q

Welche Topologien gibt es?

A
  • Single channel bus topology
  • Dual channel bus topology
  • Hybrid topology and cascading
  • Single channel star topology
  • Dual channel star topology
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5
Q

Wie lauten die Bestandteile des Communication Cycle?

A
  • Static segment
  • Dynamic segment
  • Symbol Window
  • Network idle time (NIT)
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6
Q

Was ist ein dynamisches Segment?

A
  • Aufgeteilt in ein oder mehrere Minislots mit gleicher Größe, die in aufsteigender Reihenfolge nummeriert sind
  • Node sendet ein Frame, wenn die Frame-ID gleich der dynamischen Slot-ID ist
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7
Q

Wie sieht die Timing Hierarchie von FlexRay aus?

A
  • Microticks werden vom Oszillator bestimmt und können an jedem Node unterschiedlich sein
  • Macroticks werden global synchronisiert und haben die gleiche Größe an jedem Knotenpunkt; Nachfolgende Macroticks können eine unterschiedliche Anzahl von Microticks haben
  • Zyklus besteht aus einer festen Anzahl von Macroticks
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8
Q

Wie funktioniert das Cluster Startup?

A
  • Leading Cold Starter sendet Collision Avoidance Symbol gefolgt von Nachrichten in den zugewiesenen Slots des Node
  • Following Cold Starters empfangen Nachrichten von Leading Cold Starter um Clock zu synchronisieren
  • Regular Nodes warten bis zwei Cold Starter miteinander kommunizieren
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9
Q

Wie funktioniert der Simultaneous Start von zwei Nodes beim Cluster Startup?

A
  • Übertragung des CAS von zwei Nodes
  • Beide Nodes werden Leading Cold Starter
  • Node mit früherem Slot im statischen Segment gewinnt, der andere Node zieht sich zurück und wird Following Cold Starter
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10
Q

Welche Fehler können beim Startup beim Empfänger auftreten?

A
  • Fehlerhafter Regular Node
  • Fehlerhafter Following Coldstarter
  • Fehlerhafter Leader Coldstarter
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11
Q

Welche Fehler können beim Startup beim Sender auftreten?

A
  • Fehlerhafter Regular Node oder Following Coldstarter
  • Fehlerhafter Leader Coldstarter
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12
Q

Was ist in den Control Bits bei FlexRay enthalten?

A
  • Payload Preamble Indicator (PPI)
  • Null Frame Indicator (NFI)
  • Sync Frame Indicator
  • Startup Frame Indicator
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13
Q

Was ist ein Action Point?

A
  • Action Point bezeichnet den Beginn der Übertragung innerhalb eines statischen Slots
  • Begrenzte Genauigkeit der globalen Zeit trotz Clock Synchronisation
  • gdActionPointOffset bezeichnet den zeitlichen Abstand des Action Points vom Slot-Start
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14
Q

Welche Einschränkungen gibt es beim statischen Slot?

A
  • Abstand des Action Points vom Slot-Start muss größer sein als die precision
  • Statischer Slot muss um propagation delay vergrößert werden
  • Statischer Slot muss um idle detection time vergrößert werden
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15
Q

Was ist beim dynamic Slot und Action Point zu beachten?

A
  • Dynamischer Slot besteht aus einer variablen Anzahl von Minislots, die wiederum aus einer festen Anzahl Macroticks bestehen
  • Action Point ist potentielle Start- und Endzeit für eine Frame Übertragung
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16
Q

Was bestimmt die Mindestzeit vom Beginn des Minislot bis zum Action Point?

A
  • Precision of global time
  • Propagation delay
17
Q

Was bestimmt die Zeit vom Action Point bis zum Ende des Minislots?

A
  • Precision of global time
  • Propagation delay
  • Reduction of TSS by star couplers
18
Q

Wie funktioniert External Clock Synchronisation bei FlexRay?

A
  • Cluster synchronisiert zu einem anderen Cluster (time master)
  • Messung des Zeitversatzes mit zeitgesteuerten Nachrichten
  • Ratenkorrektur reduziert die Abweichung der Zykluslänge
  • Offsetkorrektur verringert die Abweichung des Zyklusstart
  • Gateway-Node sendet Nachrichten an andere Nodes im Cluster
19
Q

Was ist ein Wakeup?

A

Sleep Mode mit eingeschränkter Fähigkeit auf Ereignisse zu reagieren

20
Q

Welche Techniken gibt es für Wakeup?

A
  • Zentralisierte Steuerung der Stromversorgung
  • Separate Leitung
  • Wakeup über Kommunikationskanal
21
Q

Welches Wakeup Muster verwendet FlexRay?

A

Mindestens zwei aufeinanderfolgende Wakeup Signale

22
Q

Was ist ein Star Coupler?

A
  • Verbindung zu einem Node oder einem anderen Start Coupler
  • Zuständig für Umlenkung und Verstärkung von Signalen
23
Q

Welche Zustände gibt es beim Star Coupler?

A
  • Branch idle
  • Brach active
  • Branch failt silent
24
Q

Warum werden Bus Guardians benötigt?

A
  • Zeitgesteuerte Planung legt Kommunikationssequenzen ohne Kollision fest
  • Fehlerhafte Kommunikationssteuerung kann zu Kollisionen führen
  • Fehlerhafter Node kann die Kommunikation des restlichen Clusters beeinträchtigen
25
Q

Was macht ein Bus Guardian?

A
  • Erlaubt oder verweigert die Übertragung von Nachrichten durch den Kommunikationscontroller
  • Keine Möglichkeit selbst Daten zu senden
26
Q

Was ist ein Local Guardian?

A
  • Eigener Guardian für jeden Node
  • Benötigt Kommunikationsplan des Node
27
Q

Was ist ein Central Guardian?

A
  • Benötigt Kommunikationsplan für alle Nodes
  • Ermöglicht eine Signal Verzweigung zu einem bestimmten Zeitpunkt
  • Nimmt an Synchronisierung der Clock teil
  • Regeneration von Bits zum Schutz vor asymmetrischen Failures