同步FlexRay时钟的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种同步FlexRay时钟的方法及系统，其中存储器用于存储FlexRay时钟的偏差数据；时钟同步进程模块用于读取所述偏差数据，并计算校正值；宏时隙产生逻辑电路用于根据所述校正值，对FlexRay时钟进行校正。通过上述方式，本发明专利技术的硬件时钟同步算法简单易操作、对存储要求低，速度快，易于集成，可以在中低端FPGA芯片中实现，也可集成到专用的FlexRay通信控制器芯片中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息应用
，尤其是涉及一种同步FlexRay时钟的方法及系统。
技术介绍
随着车辆技术的发和人们对车辆安全性，可操控性，和舒适性要求的越来越高，车辆中加入了越来越多的车载电子控制单元，使得车辆总线的数据传输量激增，同时由于控制精度要求越来越高，对车辆总线数据传输的时序要求也越来越苛刻，原有的CAN总线逐渐不能满足要求。新一代车载通信网络FlexRay具备通信容量大，能确定性传输，可靠性高，容错能力强等优点，从而得到广泛支持，并于2010年被纳入国际标准，成为ISO10681。目前，FlexRay正处在快速成长推广期间，汽车产业链的各大生产厂家正围绕FlexRay进行了大量研究，FlexRay相对于原有车载网络CAN总线的重要性能之一是FlexRay能够提供一个高精度的同步时钟，使得车辆各功能模块精确协作，这依赖于FlexRay的时钟同步功能及时将节点本地时钟同步到网络时钟。但目前FlexRay时钟同步的实现成本较高、占用资源大，且运算速度慢，不易集成到目前的车载通信网络FlexRay协议中，应用局限性大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种快速的硬件时钟同步算法，对存储要求低，速度快，易于集成，可以在中低端FPGA芯片中实现，也可集成到专用的FlexRay通信控制器芯片中。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：提供一种同步FlexRay>时钟的方法，包括：测量FlexRay时钟的偏差数据，并存储；读取所述偏差数据，并计算校正值；根据所述校正值，对FlexRay时钟进行校正。为解决上述问题，本专利技术还提供一种同步FlexRay时钟的系统，包括：存储器，用于存储FlexRay时钟的偏差数据；时钟同步进程模块，用于读取所述偏差数据，并计算校正值；宏时隙产生逻辑电路，用于根据所述校正值，对FlexRay时钟进行校正。本专利技术的有益效果在于：区别于现有技术，本专利技术通过测量并存储FlexRay时钟的偏差数据并计算校正值后，对FlexRay时钟进行校正。通过上述方式，本专利技术的硬件时钟同步算法简单易操作、对存储要求低，速度快，易于集成，可以在中低端FPGA芯片中实现，也可集成到专用的FlexRay通信控制器芯片中。附图说明图1为本专利技术方法实施例一的流程示意图；图2为本专利技术具体实施例中的系统框图；图3为本专利技术具体实施例中的偏差测量框图；图4为本专利技术具体实施例中的校正值计算逻辑框图；图5为本专利技术具体实施例中的快速容错中值算法实现框图；图6为本专利技术具体实施例中的宏时隙产生逻辑实现框图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：通过计算FlexRay时钟的偏差数据的校正，实现对FlexRay时钟的校正。请参照图1，本专利技术实施例一提供一种同步FlexRay时钟的方法，包括：S1：测量FlexRay时钟的偏差数据，并存储；S2：读取所述偏差数据，并计算校正值；S3：根据所述校正值，对FlexRay时钟进行校正。其中，步骤S1具体为：微时隙时基计数器产生基本时钟信号，接收介质访问控制模块的活动点信号，并记录时间点；估计主时间参考点，并计算同步帧时间偏差，获得FlexRay时钟的偏差数据；偏差测量逻辑模块发送所述偏差数据到偏差存储电路；偏差存储电路接收所述偏差数据，并存入存储器中。在存储后，步骤S2具体为：从存储器中读取所述偏差数据，发送至校正值计算电路；校正值计算电路采用快速容错中值算法进行偏移校正值计算和速率校正值计算，获得校正值。在获得校正值后，步骤S3具体为：校正值计算电路发送校正值到校正电路中；校正电路校正宏时隙的长度，并控制宏时隙计数，使本地时钟与FlexRay总线时钟同步。例如，首先晶振分频产生uT脉冲32位uT时基对uT脉冲进行计数，并在FlexRay的调度周期开始时，对uT时基清零，当FlexRay总线MAC检测到活动点时，活动点捕获模块记录32位uT时基计数值，得到对应的时间戳，作为同步帧发送方发送的起始时间；FlexRay解码模块接收到所述同步帧时，输出第二时间参考点信号，第二时间参考点信号捕获模块记录这时的uT时基计数，并送入主时间参考点估计模块，并通过传输延时补偿后，得到发送节点的发送时间；发送节点的发送时间扣除同步帧发送方发送的起始时间，获得偏差数据；发送所述偏差数据到偏差存储电路的写入控制逻辑电路，并写入存储器。然后，偏差存储电路的读出控制逻辑电路从存储器中读出所述偏差数据，并发送至校正值计算电路中；其中：在偏移校正中，所述校正值计算电路包括容错中值实现模块，容错中值实现模块包括高位数据存储模块、低位数据存储模块以及中值运算模块；高位数据存储模块由高位寄存器组、数据插入模块以及数据比较器组成；高位寄存器组包括高位高值、高位中值和高位低值三个寄存器，其中的数据按非递增排序，每次运算前三个寄存器清零；当有偏差数据输入时，数据比较器将偏差数据与高位中值比较，具体地：当偏差数据≥高位中值时，将偏差数据与高位高值比较，如果偏差数据≥高位高值，则数据插入模块将高位寄存器中的数据整体下移，偏差数据存入高位高值；否则，数据插入模块将高位中值下移到高位低值，偏差数据取代高位中值；当偏差数据<高位中值时，将偏差数据与高位低值比较，如果偏差数据≥高位低值，则数据插入模块将偏差数据取代高位低值，否则，不做处理；低位数据存储模块由低位寄存器组、数据插入模块以及数据比较器组成；低位寄存器组包括低位高值，低位中值，低位低值三个寄存器，其中的数据按非递减排序，每次运算前三个寄存器清零；当有偏差数据输入时，数据比较器将偏差数据与低位中值比较，具体地：当偏差数据≤低位中值时，将偏差数据与低位低值比较，如果偏差数据≤低位低值，则数据插入模块将低位寄存器中的数据整体上移，偏差数据存入低位低值；否则，数据插入模块将低位中值上移到低位高值，偏差数据取代低位中值；当偏差数据>低位中值时，将偏差数据与低位高值比较，如果偏差数据≤低位高值，则数据插入模块将偏差数据取代低位高值，否则，不做处理；当偏差数据输入完毕后，中值运算模块将高位寄存器组中的高位低值与低位寄存器组中的低位高值进行加运算，然后取平均值，即得到校正值；在速率校正中，将奇数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步FlexRay时钟的方法，其特征在于，包括：测量FlexRay时钟的偏差数据，并存储；读取所述偏差数据，并计算校正值；根据所述校正值，对FlexRay时钟进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种同步FlexRay时钟的方法，其特征在于，包括：
测量FlexRay时钟的偏差数据，并存储；
读取所述偏差数据，并计算校正值；
根据所述校正值，对FlexRay时钟进行校正。
2.根据权利要求1所述同步FlexRay时钟的方法，其特征在于，测量FlexRay
时钟的偏差数据，并存储的步骤具体为：
微时隙时基计数器产生基本时钟信号，接收介质访问控制模块的活动点信
号，并记录时间点；
估计主时间参考点，并计算同步帧时间偏差，获得FlexRay时钟的偏差数据；
偏差测量逻辑模块发送所述偏差数据到偏差存储电路；
偏差存储电路接收所述偏差数据，并存入存储器中。
3.根据权利要求2所述同步FlexRay时钟的方法，其特征在于，读取所述
偏差数据，并计算校正值的步骤具体为：
从存储器中读取所述偏差数据，发送至校正值计算电路；
校正值计算电路采用快速容错中值算法进行偏移校正值计算和速率校正值
计算，获得校正值。
4.根据权利要求3所述同步FlexRay时钟的方法，其特征在于，根据所述
校正值，对FlexRay时钟进行校正的步骤具体为：
校正值计算电路发送校正值到校正电路中；
校正电路校正宏时隙的长度，并控制宏时隙计数，使本地时钟与FlexRay
总线时钟同步。
5.根据权利要求1或2所述同步FlexRay时钟的方法，其特征在于：
晶振分频产生uT脉冲32位uT时基对uT脉冲进行计数，并在FlexRay的
调度周期开始时，对uT时基清零，当FlexRay总线MAC检测到活动点时，活
动点捕获模块记录32位uT时基计数值，得到对应的时间戳，作为同步帧发送
方发送的起始时间；
FlexRay解码模块接收到所述同步帧时，输出第二时间参考点信号，第二时
间参考点信号捕获模块记录这时的uT时基计数，并送入主时间参考点估计模块，

\t并通过传输延时补偿后，得到发送节点的发送时间；
发送节点的发送时间扣除同步帧发送方发送的起始时间，获得偏差数据；
发送所述偏差数据到偏差存储电路的写入控制逻辑电路，并写入存储器。
6.根据权利要求1或3所述同步FlexRay时钟的方法，其特征在于：
偏差存储电路的读出控制逻辑电路从存储器中读出所述偏差数据，并发送
至校正值计算电路中；其中：
在偏移校正中，所述校正值计算电路包括容错中值实现模块，容错中值实
现模块包括高位数据存储模块、低位数据存储模块以及中值运算模块；
高位数据存储模块由高位寄存器组、数据插入模块以及数据比较器组成；
高位寄存器组包括高位高值、高位中值和高位低值三...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚志鹏，邹复民，陈军根，李延平，屈喜龙，李立，陈意军，
申请(专利权)人：湖南工程学院，福建工程学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43