FlexRay: Flexibler Highspeed-Datenbus im Auto

Physical Layer / Bit-Übertragungsschicht

Hier kommt in der Regel die OpenCollector-Schaltung (OC) einer Transistorschaltung als Ausgangstreiber zum Einsatz, wobei der Busausgang über einen sogenannten Pull-up-Widerstand an der Betriebsspannung UB liegt. Dem Ruhezustand des Busses – kein Sender generiert Daten – entspricht damit Bit 0. Sobald jedoch auch nur ein einziger Sender den Bus auf Masse zieht (Low-Activ, entspricht Bit 1), wird dies von allen Teilnehmern am Bus bemerkt, und die anderen Sender warten erneut auf den Ruhezustand des Busses. Die Teilnehmer warten somit auf eine definierte Zeitspanne, in der der Bus seine Spannung nicht ändert. Erst dann kann sichergestellt werden, dass der letzte Sender seine Daten gesendet hat.

Bevor ein Gerät seine Daten auf den Bus schickt, horcht es kurz hinein, und sendet dann, wenn kein anderer Sender sendet. Neben der betagten OC-Schaltung schalten moderne ICs ihren Busausgang in den hochohmigen Tristate-Zustand.

Wenn mehr als ein Sender zeitgleich seine Daten auf den Bus geben möchte, kommt es zu einer sogenannten Kollision, das heißt, es muss nun ein Verfahren greifen, welches sicherstellt, dass ein Sender aktiv ist und die anderen warten müssen (Collision Detection CD). Entweder macht man dies über Priorisierung anhand der Sender-ID oder über zufällige Wartezyklen.

Dem Vorteil der einfachen Realisierbarkeit stehen folgende Nachteile gegenüber:

• geringe Datenübertragung, 9600 Bit/s

• nur ein Sender kann Daten zu einem Zeitpunkt liefern – Kollision

• Broadcasts und andere häufige Übertragungen führen zu spürbaren Verzögerungen auf dem Bus