FlexRay - Grundlagen, Funktionsweise, Anwendung

8 Die Implementierung des FlexRay-Protokolls (S. 235-236)

FlexRay bietet viele Möglichkeiten für den Anwender. Die FlexRay-Spezifikationen geben nur einen Rahmen vor, der an vielen Stellen gestaltet werden kann. Diese Gestaltung geschieht zuerst bei der Implementierung des Protokolls. Der größte Spielraum besteht dabei bei der Implementierung des Controller Host Interfaces (CHI), also der Schnittstelle zwischen Flex- Ray-Controller und Host-Controller [Bog06].

Um die für den Anwender sich ergebenden Gestaltungsmöglichkeiten zu skizzieren, werden zunächst einige Eigenschaften der Implementierung eines konkreten CHI vorgestellt. Darauf aufbauend wird gezeigt, wie sich mittels dieser Eigenschaften verschiedene Verhaltensweisen realisieren lassen. Als konkrete Implementierung wird der FlexRay-Controller MFR4310 der Firma Freescale beispielhaft vorgestellt [MFR4310]. Die Bezeichnungen der konkreten Puffer und Register wird ohne Veränderung aus der Dokumentation des MFR4310 übernommen.

Das heißt, dass diese Bezeichnungen ausschließlich in Englisch sind. Zum einen sind die meisten Bezeichnungen selbsterklärend und eine Übersetzung wäre wenig hilfreich, zum anderen erleichtert die Verwendung der orginalen Bezeichnungen die Wiedererkennung in den Handbüchern.

In diesem Buch wird nicht der gesamte FlexRay-Controller erläutert, sondern es wird nur auf einige ausgewählte Aspekte eingegangen. Insbesondere wird nicht auf die Werte der einzelnen Bits in den Konfigurationsregistern eingegangen. Hier sei auf das Handbuch des Controllers verwiesen.

Es sei auch darauf hingewiesen, dass diese Implementierung nur eine mögliche Variante darstellt. Andere Implementierungen können durchaus anders organisiert sein und damit auch anders konfiguriert und benutzt werden. Anhand einer konkreten Implementierung soll der Leser einen groben Überblick über die Möglichkeiten bekommen, die ein FlexRay- Controller bieten kann. Viele der dargestellten Eigenschaften finden sich bei anderen Implementierungen in ähnlicher Form wieder.

8.1 Nachrichtenpufferkonzept

8.1.1 Aufteilung in Register und Speicher

Jeder Frame, der in FlexRay gesendet oder empfangen wird, stellt eine Nachricht (engl.: Message) dar. Diese Nachrichten werden in Message Buffers (MB) gespeichert. Die Organisation der Message Buffer kann unterschiedlich erfolgen. Bild 8.1 zeigt die Organisation, wie sie die Firma Freescale in ihren Produkten verwendet.

Es werden zwei grundsätzliche Bereiche unterschieden:

Message Buffer Control Register, die direkt im FlexRay-Modul liegen, und ein Speicherbereich im RAM, der Teil des Arbeitsspeichers des Controllers sein kann. Diese Unterteilung ermöglicht eine flexible Nutzung des verfügbaren RAM-Speichers und erlaubt einen sehr schnellen Zugriff auf die Message Buffer.

Jedes Message Buffer Control Register besteht aus vier 16-bit-Registern und enthält die Konfigurationsdaten für je einen Message Buffer. Die Anzahl der Message Buffer Control Register ist implementationsabhängig und kann durch den Anwender nicht verändert werden, sodass diese Anzahl auch die maximal nutzbare Anzahl an Message Buffers darstellt.