FlexRay CAN LAN Switchboard

FlexRay CAN LAN Switchboard als CAD Modell

Einsatzbereich des FlexRay CAN LAN Switchboards

Die Baugruppe wurde entwickelt, um alle möglichen Kombinationen von KZF-Steuergeräten auf Datenbusse (FlexRay, CAN, LAN – Broadreach for Automotive) schalten zu können, damit deren Flash-Fähigkeit im Fahrzeug-Verbund verifiziert werden kann. Dabei wurden keine festen Leistungszuordnungen vorgesehen, da die Bus-Topologien in verschiedenen Fahrzeugen nie identisch sind. Die Switchboards können linear miteinander verschaltet werden, um dadurch skalierbar einfache und komplexe Systeme von Steuergeräten abbilden zu können. Die Ansteuerung ist sowohl manuell als auch per Software in einer Token-Ring Struktur möglich. Zur Ansteuerung verfügen die Switchboards über eine RS485- und über eine LAN-Schittstelle. Die Stromversorgung der Steuergeräte wird auch über die Switchboards sichergestellt. Der LAN-Switch wurde als Aufsteckbaugruppe für den FlexRay/CAN Switch konzipiert, um kostengünstig auf die zunehmende Verbreitung eines LAN-Busses im KZF Bereich reagieren zu können.

 

FlexRay CAN LAN Switchboard das fertige Board

 

Funktionsgruppen des FlexRay CAN LAN Switchboards

  • ARM9 Modul mit einem real time operating System, welches FTP, einen WEB Server und eine LAN-Schnittstelle zu Ansteuerung bereit stellt und welches die allgemeinen Kommunikations- und Steueraufgaben inkl. der Auswertung des Stromverbrauchs übernimmt
  • Matrix von Photomos-Relais, welche durch den Prozessor angesteuert werden und welche die Steuergeräte auf die FlexRay- bzw. CAN-Busse schalten; Anschluss von bis zu 8 Steuergeräten, FlexRay oder CAN, pro FlexRay/CAN Switchboard
  • Einsatz von 4 Broadcom Polar BCM89500BQLEG Switches mit jeweils 4 Broadreach for automotive Schnittstellen; jeder Switch ist an einen Gigabit-Ethernet Phy angebunden, die Switches kommunizieren über eine Gigabit MAC to MAC Verbindung
  • Der im Polar Switch integrierte Prozessor wurde deaktiviert. Die Broadreach Switches arbeiten im VLAN Modus, um beliebig viele P2P Verbindungen abbilden zu können und um keinen Backplan-BUS mit mehreren Ethernet Leitungen in Hardware verwenden zu müssen.

Besonderheiten der Baugruppe

  • Impedanzkontrollierte Layouts sowohl für den FlexRay/CAN als auch für das LAN-Switchboard
  • Bzgl. Power Integrity optimierter Schaltplan und optimiertes Layout (Flächenkondensator), weil die BCM89500BQLEG Switches und die Gigbit Phy’s KSZ9021GQ mit 1,2V Versorgungsspannung betrieben werden.
  • Schaltpläne und Layout wurden mit Altium entwickelt
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