實時傳輸網絡FlexRay原理與範例 9787121313004 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張鳳登 著

圖書標籤:

• FlexRay
• 汽車網絡
• 實時傳輸
• 通信協議
• 嵌入式係統
• 控製網絡
• 工業控製
• 電子工程
• 網絡技術
• 汽車電子

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121313004

商品編碼：29641624960

包裝：平裝

齣版時間：2017-05-01

基本信息

書名:實時傳輸網絡FlexRay原理與範例

：59.00元

售價：43.1元,便宜15.9元,摺扣73

作者:張鳳登

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-05-01

ISBN：9787121313004

字數：

頁碼：320

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為高等院校汽車電子、自動化、測控技術、信息工程、微電子、計算機、電氣工程和機電一體化等專業高年級本科生、研究生的教材，也可作為從事實時傳輸網絡、嵌入式係統、電子控製單元、自動化儀錶研究及應用的科技人員的參考書。

實時係統的目的是監視和驅動被控對象的動態過程，通常需要以“實時”方式運行，它的正確性不僅取決於任務所執行計算的邏輯結果，而且取決於這些結果的産生時刻。實時係統分為強實時係統、關鍵性實時係統和弱實時係統三類，其中關鍵性實時係統受到可靠性的製約，涉及運行安全性和容錯問題，因此，盡管其他兩類係統的工業網絡協議已經比較成熟瞭，但這類係統的網絡化仍處於發展過程中。關鍵性實時係統中的實時傳輸網絡與汽車、飛機、航海航空、鐵路交通、武器裝備、核電、機器人等涉及生命和財産安全的重要領域的技術進步密切相關，然而，關於這個主題，目前可供使用的資料很少，本書能在一定程度上填補這一空白。

內容提要

實時多路傳輸網絡是在嵌入式係統和自動控製係統高度發展的基礎上形成的一個新主題，其主要目標在於探索具有速度快、實時性強、容錯、操作靈活、智能分布的安全網絡係統，至今仍處於發展過程中。本書以清晰、閤適的方式，係統地描述瞭實時傳輸網絡FlexRay的産生背景、協議、理論與技術基礎，重點探討瞭與FlexRay的形成及應用密切相關的全局時間同步和任務實時調度原理，並結閤輔助開發工具介紹瞭FlexRay總綫係統的開發、集成、分析和測試方法。全書共分為10章，每章配有習題。本書在編寫過程中廣泛吸取瞭實時傳輸網絡方麵的*新成果，全書內容自成體係，結構緊湊，前後呼應，具有一定的先進性、係統性和實用性。本書可作為高等院校汽車電子、自動化、測控技術、信息工程、微電子、計算機、電氣工程和機電一體化等專業高年級本科生、研究生的教材，也可作為從事實時傳輸網絡、嵌入式係統、電子控製單元、自動化儀錶研究及應用的科技人員的參考書。

目錄

作者介紹

張鳳登：上海理工大學教授，上海市自動化學會常務理事，中國儀器儀錶學會過程檢測控製儀錶分會常務理事，中國人工智能學會自然計算與數字智能城市專業委員會委員，中國儀器儀錶學會嵌入式儀錶及係統技術分會理事，中國儀器儀錶學會教育工作委員會委員，《自動化儀錶》期刊編委，先後主持或閤作完成來自省、市、部及企事業單位的各類教學與科研項目36項，獲得機械工業部科技進步三等奬2項、科技成果推廣應用榮譽證書2項、發明3項、實用新型6項、軟件著作權2項，發錶論文121篇，齣版著4部。

文摘

序言

《汽車電子通信技術前沿：CAN FD與車載以太網詳解》 麵嚮讀者： 本書麵嚮對汽車電子通信技術有深入瞭解或希望深入研究的工程師、技術開發人員、院校師生以及對汽車智能化、網聯化發展趨勢感興趣的行業觀察者。特彆是那些在汽車總綫通信、嵌入式係統開發、網絡安全、軟件定義汽車等領域工作的專業人士。 內容概述： 在當今汽車産業飛速發展的浪潮中，汽車電子通信係統扮演著至關重要的角色。它不僅是實現車輛各項功能的基礎，更是驅動汽車嚮智能化、網聯化、自動駕駛邁進的核心技術。隨著車載電子設備數量的激增、數據量的爆炸式增長以及對實時性、帶寬和安全性的更高要求，傳統的汽車通信總綫正麵臨嚴峻的挑戰。在這種背景下，CAN FD（Controller Area Network Flexible Data-rate）和車載以太網（Automotive Ethernet）作為下一代汽車通信的主流技術，正以前所未有的速度滲透到汽車電子係統的各個角落。 本書將聚焦於CAN FD和車載以太網這兩種極具代錶性和前瞻性的汽車電子通信技術，從原理、架構、關鍵技術、實際應用到未來發展趨勢，進行全麵而深入的探討。本書旨在為讀者構建一個清晰、完整的技術認知框架，幫助他們理解這兩種技術如何應對當前汽車通信的瓶頸，並為未來的汽車電子係統設計和開發提供堅實的技術支撐。 詳細內容介紹： 第一部分：CAN FD——新一代CAN總綫的演進與突破 第一章：CAN總綫迴顧與局限性分析 迴顧經典CAN總綫的設計理念、工作原理、幀格式和應用場景。 深入分析經典CAN總綫在麵對日益增長的數據需求和更高實時性要求時所暴露齣的局限性，如帶寬限製、傳輸效率低下等。 為引齣CAN FD的必要性和優勢奠定基礎。 第二章：CAN FD核心原理與技術創新 詳細闡述CAN FD相較於經典CAN在數據幀結構上的關鍵改進，特彆是位速切換（Bit Rate Switching）機製。 深入解析CAN FD支持更大報文負載（payload）的設計，以及其對數據傳輸效率的顯著提升。 探討CAN FD在仲裁、錯誤檢測和處理等方麵的優化，確保在高帶寬下的可靠性。 介紹CAN FD所需的硬件和軟件支持，包括新的控製器和收發器。 第三章：CAN FD的應用場景與設計考量 分析CAN FD在動力總成控製、高級駕駛輔助係統（ADAS）、車身控製模塊（BCM）等關鍵領域的典型應用。 指導讀者如何在實際項目中評估和選擇CAN FD，並進行閤理的網絡拓撲設計。 討論CAN FD在嵌入式係統中的實現細節，包括驅動程序開發、資源配置和性能優化。 提供CAN FD的調試和故障排除技巧。 第二部分：車載以太網——構建萬兆級汽車通信骨乾 第四章：車載以太網的興起與標準化 追溯車載以太網的發展曆程，分析其為何能夠取代或補充傳統總綫技術。 介紹IEEE 802.3標準在汽車領域的應用，以及車載以太網特有的物理層（PHY）和數據鏈路層（MAC）要求。 重點介紹車載以太網在EMI/EMC、連接器、綫纜等方麵的汽車級規範和挑戰。 探討多種車載以太網速率（如100BASE-T1, 1000BASE-T1, 10GBASE-T1）的特點及其適用場景。 第五章：車載以太網關鍵技術解析 深入講解車載以太網的多種通信機製，包括TCP/IP協議棧、UDP、以及麵嚮實時通信的TSN（Time-Sensitive Networking）。 詳細闡述TSN在車載以太網中的作用，包括時間同步（IEEE 802.1AS）、調度（IEEE 802.1Qbv）、流量整形（IEEE 802.1Qcr）等，如何保證實時性和確定性。 介紹車載以太網的安全機製，包括MACsec（IEEE 802.1AE）和IPsec，以及應對網絡攻擊的策略。 討論車載以太網在IP地址管理、服務發現（如mDNS, DNS-SD）等方麵的挑戰與解決方案。 第六章：車載以太網的架構設計與實踐 探討車載以太網在汽車不同域（如信息娛樂、ADAS、車身控製）中的架構模式，包括點對點、星型、環形等拓撲結構。 分析車載以太網在網關設計、域控製器集成、數據路由等方麵的關鍵考量。 介紹車載以太網在車載軟件棧中的實現，包括操作係統（如Linux, QNX）、中間件、以及應用層協議（如SOME/IP）。 提供車載以太網的係統集成、測試和驗證方法。 第三部分：融閤與未來 第七章：CAN FD與車載以太網的協同應用 分析兩種技術在汽車電子係統中的互補關係，例如CAN FD作為分布式控製網絡的補充，車載以太網作為高速數據骨乾。 探討如何設計混閤網絡架構，實現兩種技術的無縫連接和高效協同。 研究不同通信協議在混閤網絡中的轉換和管理。 介紹一些實際的混閤網絡應用案例。 第八章：麵嚮軟件定義汽車的通信演進 探討軟件定義汽車（SDV）對通信技術提齣的新需求，如更高的靈活性、可編程性、OTA（Over-The-Air）更新能力。 分析CAN FD和車載以太網如何支撐SDV的演進，包括車輛軟件的空中升級、功能解耦、以及服務化架構。 討論SDV對網絡安全、數據隱私和性能的要求，以及通信技術如何應對。 第九章：汽車通信未來的展望 展望汽車通信技術的未來發展方嚮，包括更高帶寬的以太網標準（如25Gbps、50Gbps、100Gbps）、麵嚮AI和傳感器的專用通信技術。 探討車聯網（V2X）通信與車載通信的融閤，以及其對未來交通係統的影響。 分析新興技術（如5G/6G、邊緣計算）在汽車通信領域的應用前景。 討論汽車行業在通信技術標準化、互操作性、安全性和成本控製方麵麵臨的持續挑戰。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 本書不僅深入剖析瞭CAN FD和車載以太網的核心原理，更結閤瞭大量的實際應用場景和設計考量，幫助讀者將理論知識轉化為實踐能力。 前瞻性與權威性： 本書聚焦於當前和未來汽車電子通信領域最熱門、最具發展潛力的技術，內容緊跟行業發展步伐，並參考瞭最新的國際標準和技術報告。 係統性與全麵性： 本書從基礎概念到高級應用，從技術細節到係統架構，對CAN FD和車載以太網進行瞭係統性的闡述，力求為讀者提供一個完整的知識體係。 可讀性與易懂性： 本書語言簡潔明瞭，結構清晰，圖文並茂，力求讓不同背景的讀者都能理解和掌握相關技術。 通過閱讀本書，您將能夠： 清晰理解CAN FD和車載以太網的工作原理、優勢及局限性。 掌握如何根據不同應用場景選擇和設計基於CAN FD和車載以太網的汽車通信係統。 深入瞭解車載以太網在 TSN、安全等方麵的關鍵技術細節。 能夠更有效地進行車載電子係統的集成、調試和性能優化。 把握汽車通信技術未來的發展趨勢，為職業發展和技術創新做好準備。 在汽車電子技術日新月異的今天，掌握CAN FD和車載以太網等前沿通信技術，將是您在汽車産業中保持競爭力的關鍵。本書將成為您探索汽車通信新世界的重要指引。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個非常偶然的機會下接觸到這本關於實時傳輸網絡的書的。我原本是做傳統CAN總綫開發齣身的，對FlexRay的概念僅停留在“更快速、更安全”的模糊印象中。這本書的齣現，徹底顛覆瞭我對車載通信的認知邊界。它不是那種隻會簡單介紹概念的書，而是真正帶你深入其“靈魂”深處的嚮導。 這本書最令人印象而深刻的是其對“時分多路復用”和“槽位分配”的講解。作者用非常直觀的類比，將復雜的周期性任務調度過程形象化瞭。我過去一直對如何保證不同優先級數據在嚴格時限內成功發送感到睏惑，而這本書通過一個精妙的“時鍾同步與插槽預留”模型，將這種不確定性完全消弭於無形。這種對時間維度控製的精確描述，讓人不禁對設計者的智慧肅然起敬。 我發現作者在處理復雜概念時，傾嚮於使用對比分析法，這極大地幫助瞭我這位“轉行者”快速建立知識框架。比如，書中將FlexRay的“通道分離”和“通道耦閤”模式進行瞭細緻對比，並說明瞭在不同安全等級需求下，工程人員應如何取捨和配置。這種決策層麵的指導，比單純的技術規格描述要寶貴得多，因為它直接關係到項目成本和安全認證的通過與否。 閱讀過程中，我注意到書中許多關鍵公式和算法推導都附帶有清晰的注釋，解釋瞭其背後的物理意義和工程假設。這種嚴謹的學術態度，保證瞭技術描述的準確性，同時也避免瞭讀者陷入純粹的數學符號泥潭而迷失方嚮。我嘗試手動推導瞭幾個關鍵的幀周期計算公式，發現書中的推導過程邏輯嚴密，步驟清晰，非常適閤喜歡刨根問底的讀者進行驗證和深入學習。 可以說，這本書為我打開瞭一扇通往未來汽車電子總綫技術的大門。它不僅提供瞭FlexRay的技術細節，更重要的是，它培養瞭一種基於確定性時間約束進行係統設計的思維模式。如果你想從一個隻會使用總綫的工程師，蛻變為一個能夠設計和優化實時通信架構的專傢，那麼這本書的價值將是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

對於一個資深嵌入式軟件架構師來說，評估一本技術書籍的好壞，關鍵在於它是否能夠提供超越現有行業標準知識的“前瞻性”和“可操作性”。這本書在“網絡管理”這一塊的論述，完全達到瞭我的預期，甚至有所超越。它沒有簡單羅列協議棧的各個層級，而是將重點放在瞭“如何通過軟件手段充分發揮FlexRay的硬件優勢”上。 我個人對其中關於“故障診斷與容錯機製”的章節給予瞭高度評價。FlexRay的核心競爭力之一就是其卓越的可靠性。書中詳細闡述瞭基於“BIST”（Built-In Self-Test）的機製，以及如何利用校驗碼和仲裁機製在毫秒級內隔離並繞過故障節點，保證瞭主任務的連續性。這種對冗餘和容錯的係統化描述，在其他同類書籍中是極其罕見的深度。 這本書的圖文並茂程度非常令人稱贊，特彆是那些關於信號波形和數據包結構的示意圖。它們不是簡單地復刻規範文檔中的靜態圖錶，而是結閤瞭動畫演示的思路（即使是靜態圖片，也充滿瞭動態感），幫助讀者直觀地理解數據幀如何在總綫上“流淌”和“競爭”。例如，對“事件窗口”和“同步窗口”的劃分描繪，生動地展示瞭FlexRay如何實現確定性調度的精妙平衡。 我在學習過程中，特意去查閱瞭書中引用的幾篇國外核心標準文檔，發現這本書對那些規範中的晦澀術語做瞭非常齣色的本地化解讀和通俗化闡釋。它充當瞭技術標準與工程實踐之間的完美橋梁，極大地降低瞭復雜協議的入門門檻，同時又不犧牲專業性。這種“翻譯”能力，是衡量一本優秀技術書籍的重要標準。 總之，這本書不僅僅是一本講解FlexRay原理的書，它更像是一部關於構建高可靠性、高實時性分布式係統的思想指南。它適閤那些對底層機製有強烈好奇心，並希望在未來幾年內主導關鍵係統架構選型的技術人員。它的深度和廣度，完全配得上作為一本核心參考資料被收藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真的很吸引人，那種未來感和技術感兼具的藍色調，一下子就能抓住眼球。我當時在書店裏一眼就看到瞭它，立刻被“實時傳輸網絡”這個關鍵詞吸引住瞭。作為一個電子工程專業的學生，我對汽車電子和嵌入式係統的發展趨勢非常關注，而FlexRay作為新一代的總綫技術，無疑是其中的佼佼者。 拿到書後，我先粗略翻瞭一下目錄，感覺內容組織得非常係統和全麵。從基礎概念的引入，到協議棧的深入剖析，再到實際應用案例的講解，邏輯脈絡清晰得讓人佩服。尤其是對時間觸發和周期性通信的講解，深入淺齣，即便是初次接觸這個領域的讀者，也能很快抓住核心要點。作者在保持技術深度的同時，並沒有讓內容變得晦澀難懂，這在技術書籍中是非常難得的。 這本書的內容深度絕對是業界一流水平。它不僅僅停留在理論層麵，更多的是結閤瞭大量的實際工程經驗。我特彆欣賞作者在講解特定模塊，比如“診斷與配置”部分時，那種務實和貼近實際需求的態度。很多教科書往往會忽略這些細節，但正是這些細節，決定瞭一項技術能否在復雜的工業環境中成功部署。通過閱讀這些內容，我感覺自己仿佛親身參與瞭一個大型汽車電子項目的研發過程，收獲遠超課堂學習。 排版和印刷質量也是這本書的一大亮點。厚厚的篇幅拿在手裏沉甸甸的，但紙張的質感非常好，墨跡清晰銳利，即便是看那些復雜的時序圖和協議棧結構圖時，眼睛也不會感到疲勞。一個好的閱讀體驗對於學習技術文檔至關重要，這本書在這方麵做得非常齣色。這讓我願意花更多時間沉浸在這些復雜的概念中，而不是被低劣的印刷質量所乾擾。 總的來說，這本書的價值遠遠超齣瞭它的定價。它不僅是一本技術手冊，更像是一份寶貴的行業參考資料。對於希望深入瞭解現代汽車網絡架構、從事嵌入式係統開發，或者隻是想對前沿總綫技術有一個全麵認識的人來說，這本書都是一個極佳的選擇。它的知識密度和實用性都達到瞭一個非常高的水準，絕對是書架上不可或缺的一本“鎮店之寶”。

評分☆☆☆☆☆

我最近正在為一個復雜的機載控製係統選型實時通信方案，手裏堆瞭不少參考資料，但很多都顯得過於理論化，缺乏工程實踐的指導。直到我偶然發現瞭這本關於FlexRay的著作，它的齣現簡直就是及時雨。我尤其對其中關於“確定性網絡設計”的章節印象深刻，作者沒有空泛地談論實時性的重要性，而是直接給齣瞭如何通過幀同步和調度算法來保證微秒級的確定性傳輸的詳細步驟，這對我目前的係統設計工作提供瞭非常直接的幫助。 這本書的敘事風格非常“工程師導嚮”，不拖泥帶水，直奔主題。它不像有些學術著作那樣喜歡用長篇大論來鋪墊背景，而是開篇就將FlexRay的架構優勢——如雙通道冗餘和混閤時間觸發/事件觸發機製——進行瞭精準的定位和對比分析。閱讀過程中，我能感受到作者對這項技術的熱愛和對讀者需求的深刻理解，他們似乎總能預判到讀者在某個技術點上會産生的疑問，並提前給齣詳盡的解答或注釋。 更讓我驚喜的是，書中對FlexRay的“冷啓動”和“熱啓動”過程的描述極為細緻。這在很多公開文檔中都是一筆帶過的內容，但對於係統集成和故障排查來說，這些初始化流程的細節至關重要。作者甚至畫齣瞭詳細的狀態機轉移圖，配以恰當的注釋，使得原本枯燥的狀態轉換過程變得可視化和易於理解。我根據書中的描述，成功地在仿真環境中復現瞭不同啓動模式下的網絡行為，驗證瞭理論的可靠性。 這本書的結構安排也極具匠心，它巧妙地平衡瞭底層協議細節與上層應用接口的描述。例如，在講解完MAC層和PMA層的協議細節後，它立刻跳轉到如何利用這些特性來構建高可靠性的分布式控製單元。這種“理論—實踐—再理論”的循環迭代，讓讀者在學習新知識的同時，能夠不斷地思考這些知識在真實世界中的落地場景，極大地提高瞭學習效率和知識的留存率。 坦白說，市麵上關於嵌入式通信協議的書籍汗牛充棟，但能達到如此高度專業性和實用性結閤的，鳳毛麟角。這本書的價值在於它提供瞭一個“可以直接搬上工作颱”的知識體係。它不僅教會瞭你FlexRay“是什麼”，更重要的是，它詳細說明瞭“如何用好它”，甚至“在遇到問題時如何修復它”。對於任何一個從事高級汽車電子或工業自動化領域的設計師而言，這本書絕對是值得投入時間精力的投資。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它是由一群真正參與過FlexRay芯片設計和係統集成的一綫工程師編寫的。它沒有那種教科書式的說教腔調，而是充滿瞭實戰經驗的痕跡。我是在一個對功耗敏感的便攜式工業設備項目收尾階段接觸到它的，當時我們需要一個比CAN更可靠但又不像以太網那樣復雜的通信方案。 這本書在描述FlexRay的電氣特性和物理層規範時，非常細緻地討論瞭信號完整性對高波特率通信的影響，並給齣瞭針對不同綫纜長度的最佳驅動器選擇建議。這種細節層麵的討論，在純理論書籍中是找不到的，它直接指嚮瞭硬件選型和PCB設計的關鍵決策點。這對我快速敲定最終的硬件設計參數起到瞭決定性的作用。 我非常欣賞作者在書中穿插的“陷阱與對策”小節。這些地方通常是用粗體字或者特殊的顔色標識齣來的，專門指齣在實際部署中開發者最容易犯的錯誤，比如初始化時序的微小偏差可能導緻的全局同步失敗，或者在特定負載下的抖動問題。這種前置風險提示的寫作手法，無疑為讀者省去瞭大量的調試時間。 此外，這本書對於FlexRay的協議版本迭代和兼容性問題的論述也十分到位。它清晰地勾勒齣不同代次FlexRay標準之間的差異點，並建議瞭在進行係統升級時需要重點關注的兼容性測試環節。這種麵嚮生命周期管理的視角，使得這本書的參考價值可以持續很久，而不僅僅局限於某個特定時間點的技術快照。 如果要用一句話來概括我對這本書的感受，那就是“專業、實用、不留死角”。它不僅僅教會瞭你FlexRay的語法，更教會瞭你如何用FlexRay的思維去構建一個健壯、可靠的實時係統。對於正在進行下一代嵌入式網絡升級的技術團隊來說，這本書是必備的“工程聖經”。