時(shí)間觸發(fā)CAN總線實(shí)時(shí)性分析及評(píng)估方法

夏繼強(qiáng) 薛利強(qiáng) 滿慶豐

（北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191）

時(shí)間觸發(fā)CAN總線實(shí)時(shí)性分析及評(píng)估方法

夏繼強(qiáng) 薛利強(qiáng) 滿慶豐

（北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191）

針對(duì)目前時(shí)間觸發(fā)控制器局域網(wǎng)（CAN，Controller Area Network）總線缺乏統(tǒng)一評(píng)估方法的現(xiàn)狀，提出了一套系統(tǒng)建立與評(píng)估方案.采用均勻裝載算法建立系統(tǒng)調(diào)度矩陣，實(shí)現(xiàn)了周期信息的實(shí)時(shí)傳輸.結(jié)合CAN總線的傳輸機(jī)制與時(shí)間觸發(fā)的特點(diǎn)，改進(jìn)了時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)中非周期信息最壞延遲的計(jì)算方法.在此基礎(chǔ)上針對(duì)不滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求的信息提出了計(jì)算其失效概率的方法，建立了時(shí)間觸發(fā)CAN總線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與評(píng)估流程，提出了系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整方案.評(píng)估方案能夠提高設(shè)計(jì)效率，利用信息失效概率以及最壞延遲對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性進(jìn)行分析，使分析結(jié)果更加精確、實(shí)用.

時(shí)間觸發(fā);CAN總線;實(shí)時(shí)性;失效概率;評(píng)估方法

控制器局域網(wǎng)（CAN，ControllerArea Network）總線的高可靠性使其應(yīng)用從車輛、樓宇自動(dòng)化等傳統(tǒng)領(lǐng)域逐漸拓展到醫(yī)療、航空等場(chǎng)合.為了實(shí)現(xiàn)周期數(shù)據(jù)的可靠實(shí)時(shí)傳輸，各國(guó)際組織及廠商在CAN基礎(chǔ)上引入了時(shí)間觸發(fā)機(jī)制.ISO 11898－4在CAN協(xié)議棧的會(huì)話層中提出了時(shí)間觸發(fā)控制器局域網(wǎng)（TTCAN，Time－Triggered Controller Area Network）協(xié) 議［1－2］. 德 國(guó) Stock Flight Systems制定了基于CAN總線的新型航空機(jī)載設(shè)備通信協(xié)議CANaerospace，也加入了時(shí)間觸發(fā)調(diào)度機(jī)制［3－5］.在 CAN 總線實(shí)時(shí)性研究方面，文獻(xiàn)［6－7］建立了CAN總線實(shí)時(shí)分析的模型，對(duì)指定優(yōu)先級(jí)信息最壞延遲進(jìn)行了分析.文獻(xiàn)［8］提出了一套網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方……