FlexRay 面向的是眾多的車內(nèi)線控操作(X-by-Wire)。FlexRay 導(dǎo)線控制應(yīng)用的例子包括：
每個(gè)FlexRay節(jié)點(diǎn)都包括一個(gè)控制器和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器部件?？刂破鞑考ㄒ粋€(gè)主機(jī)處理器和一個(gè)通信控制器。驅(qū)動(dòng)器部件通常包括總線驅(qū)動(dòng)器和總線監(jiān)控器（可選擇）?？偩€驅(qū)動(dòng)器將通信控制器與總線相連接，總線監(jiān)控器監(jiān)視接入總線的連接。主機(jī)通知總線監(jiān)控器通信控制器分配了那些時(shí)槽。接下來，總線監(jiān)控器只允許通信控制器在這些時(shí)槽中傳輸數(shù)據(jù)，并激活總線驅(qū)動(dòng)器。若總線監(jiān)控器發(fā)現(xiàn)時(shí)間時(shí)序有間隔，則斷開通信信道的連接。
FlexRay車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為同類產(chǎn)品的基準(zhǔn)，將在未來很多年內(nèi)，引導(dǎo)整個(gè)汽車電子產(chǎn)品控制結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。FlexRay是繼CAN 和LIN之后的最新研發(fā)成果，可以有效管理多重安全和舒適功能。
FlexRay是戴姆勒克萊斯勒公司的注冊(cè)商標(biāo)。FlexRay聯(lián)盟 （FlexRay Consortium）推進(jìn)了FlexRay的標(biāo)準(zhǔn)化，使之成為了新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。FlexRay關(guān)注的是當(dāng)今汽車行業(yè)的一些核心需求，包括更快的數(shù)據(jù)速率，更靈活的數(shù)據(jù)通信，更全面的拓?fù)溥x擇和容錯(cuò)運(yùn)算。
因此，F(xiàn)lexRay可以為下一代的車內(nèi)控制系統(tǒng)提供所需的速度和可靠性。CAN網(wǎng)絡(luò)最高性能極限為1Mbps。LIN和K-LINE分枝網(wǎng)絡(luò)最高性能極限為20Kbit/s。而FlexRay兩個(gè)信道上的數(shù)據(jù)速率最大可達(dá)到10Mbps,總數(shù)據(jù)速率可達(dá)到20Mbit/秒，因此，應(yīng)用在車載網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)lexRay 的網(wǎng)絡(luò)帶寬可能是CAN的20倍之多。
FlexRay還能夠提供很多CAN網(wǎng)絡(luò)所不具有的可靠性特點(diǎn)。尤其是FlexRay具備的冗余通信能力可實(shí)現(xiàn)通過硬件完全復(fù)制網(wǎng)絡(luò)配置，并進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)測。FlexRay同時(shí)提供靈活的配置，可支持各種拓?fù)?，如總線、星型和混合拓?fù)?。設(shè)計(jì)人員可以通過結(jié)合兩種或兩種以上的該類型拓?fù)鋪砼渲梅植际较到y(tǒng)。
另外，F(xiàn)lexRay可以進(jìn)行同步（實(shí)時(shí)）和異步的數(shù)據(jù)傳輸，來滿足車輛中各種系統(tǒng)的需求。譬如說，分布式控制系統(tǒng)通常要求同步數(shù)據(jù)傳輸。
為了滿足不同的通信需求，F(xiàn)lexRay在每個(gè)通信周期內(nèi)都提供靜態(tài)和動(dòng)態(tài)通信段。靜態(tài)通信段可以提供有界延遲，而動(dòng)態(tài)通信段則有助于滿足在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的不同帶寬需求。FlexRay 幀的固定長度靜態(tài)段用固定時(shí)間觸發(fā)（fixed-time-trigger）的方法來傳輸信息，而動(dòng)態(tài)段則使用靈活時(shí)間觸發(fā)的方法來傳輸信息。
FlexRay不僅可以像CAN和LIN網(wǎng)絡(luò)這樣的單信道系統(tǒng)一般運(yùn)行，而且還可以作為一個(gè)雙信道系統(tǒng)運(yùn)行。雙信道系統(tǒng)可以通過冗余網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)——這也是高可靠系統(tǒng)的一項(xiàng)重要性能。
SENT總線協(xié)議的數(shù)據(jù)使用半個(gè)字節(jié)Nibble，即4bit來進(jìn)行編碼定義的，一個(gè)半字節(jié)Nibble是通過2個(gè)下降沿之間的時(shí)間差來定義的。如下是一個(gè)Nibble的電壓邏輯信號(hào)：
圖2.4 SENT總線協(xié)議
時(shí)間精度以1個(gè)節(jié)拍Tick來定義（一般1個(gè)Tick的時(shí)間是3~10us），每一個(gè)Nibble從一個(gè)下降沿開始，并且之后再邏輯0狀態(tài)至少維持4Ticks，之后下一個(gè)下降沿距離第一個(gè)下降沿的時(shí)間差作為Nibble值的編碼依據(jù)。需要注意的是，后一個(gè)下降沿距離第一個(gè)下降沿至少相隔12Ticks，至多27Ticks，且相隔Tick數(shù)減去12即為最終的Nibble值，如此Nibble值最小為0，最大為15（27Tick-12Tick），二進(jìn)制表示時(shí)即為4bit。
SENT總線常用于傳感器信號(hào)，其基本引腳連接如下：
圖2.3 SENT總線的硬件連接和邏輯電平
其高低信號(hào)的電平要求：0~0.5V為邏輯電平0，4.1~5V為邏輯電平1。
SENT (Single Edge Nibble Transmission) 是由SAE推出的一種汽車傳感器與ECU通信的新標(biāo)準(zhǔn)(SAE J2716)，協(xié)議簡單且具有很多優(yōu)勢，SENT接口是Analog input 的替代品。SENT不能替代CAN或是LIN，因?yàn)镾ENT是連續(xù)單向傳輸?shù)? CAN和LIN都需是雙向傳輸。
圖2.2 SENT 傳輸示意圖
在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)內(nèi)，LIN從屬控制單元的通信受到LIN主控制單元的完全控制，只有在LIN主控制單元發(fā)出命令的情況下，LIN從屬控制單元才能通過LIN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。單個(gè)的控制單元、傳感器、執(zhí)元件都相當(dāng)于LIN從屬控制單元，傳感器是信號(hào)輸入裝置，傳感器內(nèi)集成有一個(gè)電控裝置，它對(duì)測量值進(jìn)行分析，分析后的數(shù)值是作為數(shù)字信號(hào)通過LIN總線進(jìn)行傳輸?shù)?。有的傳感器或者是?zhí)行元件只是用LIN主控制單元插口上的一個(gè)針腳，就可以實(shí)現(xiàn)信息傳輸，也就是單線傳輸。
LIN執(zhí)行元件都是智能型的電子或機(jī)電部件，它們通過LIN主控制單元的LIN數(shù)字信號(hào)接收任務(wù)。LIN主控制單元通過集成的傳感器來獲取執(zhí)行元件的實(shí)際的工作狀態(tài)，然后就把規(guī)定狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。LIN主控制單元發(fā)出控制指令后之后，傳感器和執(zhí)行元件才能夠做出反應(yīng)。LIN從屬控制單元等待主控制單元的指令，根據(jù)需要與主控制單元進(jìn)行通信。如果要結(jié)束休眠模式，LIN從屬控制單元可自行發(fā)送喚醒信號(hào)。LIN總控制單元安裝在LIN總線系統(tǒng)設(shè)備上。
LIN主控制單元控制總線導(dǎo)線上的每條信息的開始處都通過LIN總線主控單元發(fā)送一個(gè)信息標(biāo)題，它由一個(gè)同步相位構(gòu)成，后面部分是標(biāo)識(shí)符字節(jié)，可以傳輸2、4、8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。標(biāo)識(shí)符用于確定主控單元是否會(huì)將數(shù)據(jù)傳輸給從屬控制單元。信息段包含發(fā)送到從屬控制單元的信息。校驗(yàn)區(qū)可為數(shù)據(jù)傳輸提供良好的安全性。校驗(yàn)區(qū)由主控制單元通過數(shù)據(jù)字節(jié)構(gòu)成，位于信息結(jié)束部分。LIN總線主控制單元以循環(huán)形式傳輸當(dāng)前信息。
LIN主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸過程和數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)送信息標(biāo)題，決定何時(shí)將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次，在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LIN控制單元與CAN總線直接起“翻譯”作用，能夠進(jìn)行LIN主控制單元及與之相連的LIN從屬控制單元的自診斷。
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