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研究CAN总线的响应时间分析

Parikshit mishra1,罗希特vaishya2
  1. M。科技、电子商务系IES技术学院,印度博帕尔
  2. 助理教授,EC称,IES技术学院,印度博帕尔
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文摘

控制器区域网络(可以)(1990)是一个最可用的总线网络在汽车行业以及许多其他行业的标准化(1993)。综述论文的基本概念是分析响应时间WCRT分析CAN总线网络中数据传输消息直到今天场景(2013)。本文包括最坏响应时间分析可测和可能的响应时间分析随机,这个方法将保证提供消息的响应时间不会超过他们的最后期限。这是因为数据流量的塑造策略是非常有益的减少响应时间特别是在高数据加载水平。这是精心设计的总线网络实时传输短消息。

关键字

实时系统,可以协议、调度、任务调度最坏时间,响应时间

介绍

CAN总线是由博世(1983)多主机,串行通信总线消息广播系统指定的最大信号速率每秒(bps) (5), CAN总线是一个基于消息的协议,专门为汽车应用程序现在还用在其它领域如航空航天、航海、工业自动化、医疗设备。可以是一个串行通信总线与传统网络如USB或以太网,不可以发送大量的数据块从节点到节点B点对点的监督下中央总线主控。在可以网络,许多短信像温度或RPM广播到整个网络,提供系统的每个节点的数据一致性。这车是广泛应用于可靠的通信数据传输的工具。

实时系统

创建一个嵌入式系统大量的处理元素在网络说话绝对是更复杂的比使用单一大型通信微处理器来执行相同的任务。许多分布式系统是必需的,因为设备处理元素与身体分离在每种情况下的沟通交流。在处理消息的最后期限很短,这可能是成本有效的把消息的处理元素所在,而不是建立一个速度更高的通信网络进行数据到遥远,快速处理元素。

答:网络嵌入式系统的要求

创建一个嵌入式系统大量的处理元素在网络说话绝对是更复杂的比使用单一大型通信微处理器来执行相同的任务。许多分布式系统是必需的,因为设备处理元素与身体分离在每种情况下的沟通交流。在处理消息的最后期限很短,这可能是成本有效的把消息的处理元素所在,而不是建立一个速度更高的通信网络进行数据到遥远,快速处理元素。

b可以协议

可以协议,像许多网络协议,可以分解成许多抽象层不同通信协议的设计是基于他们的应用程序在不同的领域。基于使用它们不同于另一个“高端”和“低端”协议。高端协议用于整体工厂系统信息,工厂被称为总线。低端用于处理器间的通信协议,称为现场总线[2]。现在一天的汽车产业开发不同的电子系统维护日益增长的需求更舒适,安全和高效的燃料减少技术。所以整个系统分为几个子系统。每个子系统相互连接的专用钢丝绳布线的复杂性增加。为了克服这种类型的布线复杂等新协议控制器区域网络(可以)协议。
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物理层可以管理之间的连接节点的网络和实际传输连接媒体o f电脉冲。它将信息从数据链路层转化为电子信号。在同样的方式在接收端,物理层将电子信号转换回一个消息格式。因此它提供标准时间,一点一点表示和同步[4]。
数据链路层构建消息或数据包或数据帧保存数据和控制信息。控制信息有助于确定访问总线,识别框架和检测错误。控制信息的一部分我年代用来避免冲突两个试图访问CAN总线的消息,一个函数被称为介质访问控制(MAC)。可以的MAC协议的主要功能是确定这消息有一个更高的优先级,并将总线访问。
图像

坏的情况下的响应时间任务调度

在汽车应用程序为短消息通信,发送的消息网络上可以用于交流状态信息,称为信号,不同ecu(电子电路单元)。信号的例子包括车轮速度,油和水的温度,发动机转速,齿轮的选择,油门位置,指示板开关位置,气候控制,窗口控制设置,anti-breaking系统(ABS)的控制,故障代码,和诊断信息。在高端汽车可以有超过2500个不同的信号对于每个通信节点,为每一个有效地替换是一个单独的线在传统的点对点连接织机为每个节点。
更多的这些信号实时约束与他们进行交流沟通。例如,一个ECU读取的位置开关连接到刹车踏板,发动机点火。这ECU(电子电路单元)必须发出一个信号,在形式的一些信息,携带信息,应用了刹车,发动机开始在可以网络,这样ECU负责尾灯集群可以识别信号的值的变化形式的一些信息和刹车灯开关。这一切必须发生在几十毫秒的刹车踏板。发动机、变速箱和稳定控制系统通常对信号有更加严格的时间限制,这可能需要发送每5毫秒来满足其时间限制[1]。因此,至关重要的是,信息可以满足他们的最后期限。
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答:填料可以消息

可以协议标准只允许连续5位之间相同极性的开始帧和CRC(循环冗余校验)领域的一个消息框。位填充是添加一个相反极性的过程只要连续5位相同的极性传输。图4显示了一个简单的例子有些填料。
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节点发送比特需要添加“位”(相反极性点)传输和接收方之前消除“钻头”原始消息。位填充的好处是,它为数据传输提供了额外的边缘信号同步后5位。

b编码可以消息

有很多方法来编码比特在数字系统。我们描述两个,不归零和曼彻斯特。这两种方法都有优点和缺点。
图像
第一个方法是曼彻斯特编码方案代表了位转换从“0”到“1”或“1”到“0”。即使一个框架有一串1或0的转变总是必要的。曼彻斯特编码方案在异步通信系统是非常有用的,因为总是一个信号转变为同步发生。曼彻斯特编码的主要缺点是,它需要更多的带宽,因为每一位有两个时段必须编码在通信处理。
另一个方法是不归零(NRZ)编码不需要信号转换来代表每一位。信号仍然是“0”或“1”为整个时间段当通信过程。如果一个框架有一串1或0,信号将保持不变的许多倍的必要。NRZ的缺点是没有简单的方法来告诉每一位开始或结束时,有两个以上的1或0。知道的唯一方法有点开始或结束是接收机的时钟源与发射机相同,以便它可以破译的位流。这就是所谓的同步通信。然而,很难长时间保持两个时钟源完全同步的可以使用的比特率。

c .错误帧在网络

一个错误帧开始终止受损或远程帧数据。这实际上是通过违反标准。据可以保持同步标准不应超过5个连续相同的极性。一个额外的一点即最小连续6位相同的极性发起错误帧。当检测到错误帧发射机停止传输当前帧和启动电源的框架。
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如图6所示的错误帧包含错误国旗6尺寸,误差大小8位的分隔符。错误标志是违反标准传输相同的极性。位可以主导或隐性基于这叫做主动错误标志(主导位)或被动错误标志(隐性位)。错误的分隔符是由一个8位隐性位序列表示。一个错误检测节点,完成错误国旗后,将发送第一个隐性位总线。该节点将继续发送隐性层面,直到公共汽车实际上隐性。

结论

在综述论文,最坏的情况下的响应时间分析消息的消息可以和可能的响应时间的分析进行了综述。WCRT分析显示响应时间分析提出了在1990年代初由锡戴尔et al。(2 - 6)和WCRT分析戴维斯et al . 2007年[1]。现在有很多方法来分析WCRT响应时间分析,在最坏情况分析假定每个错误国旗传播都有相关的重传,(7),而这并不是正确的,因为同样的错误能导致许多错误旗帜和只有一个重传。假设原因导致悲观的水平两种方法一种是坏的情况下位填充方法(3)另一个可能的方法(7)。另一个方法是使用XOR操作消息传输之前(编码)和重建后的XOR接待(解码),因此忽略有连续的0或1或0和1,从而忽略了一点馅。在即将到来的CAN总线将使用在太空研究上电脑。CAN总线的通信网络和响应时间分析任务的最坏情况分析响应时间会议的最后期限。

承认

通信作者是感谢所有通信电子系的教员,IES技术学院的博帕尔议员和印度持续的支持和鼓励。这是一个机会来证明我们的技术技能,造福社会的文明。

引用

  1. r·戴维斯,a·伯恩斯,r . j .成Bril和j·j . Lukkien”控制器区域网络(可以)调度性分析:反驳,重新审视和修正,“实时系统,35卷,没有。3、239 - 272年,2007页。在出版商在斯高帕斯·视图在谷歌学者·视图
  2. k·w·锡戴尔、h·汉森和a·j·威林,“分析实时通讯:控制器区域网络(可以),”在美国15日IEEE实时系统研讨会(rts ' 94),页259 - 263,IEEE计算机协会出版社,1994年。
  3. t·诺尔特、h·汉森和c . Norstrom”最小化可以通过消息操作响应时间分析抖动,“诉讼的第八届IEEE实时和嵌入式技术及应用研讨会(RTAS ' 02),第206 - 197页,2002年9月。
  4. 丹尼尔Mannisto马克•道森控制器区域网络(可以)技术的概述,包括生产部,2003。
  5. 介绍了控制器区域网络(可以)SLOA101A-August 2002 - 2008年7月修订
  6. k .锡戴尔,a .烧伤和a·j·威林,“计算控制器区域网络(可以)消息响应时间,“控制工程实践,3卷,没有。8,1163 - 1169年,1995页。在斯高帕斯视图。
  7. p . ax, m·塞巴斯蒂安·r·恩斯特”概率响应时间开往可以用任意的最后期限,消息“在程序的设计中,自动化和测试在欧洲会议与展览(日期12),页1114 - 1117,德累斯顿,德国,2012年3月。
  8. n . Navet y .问:歌曲,f . Simonot”最坏的最后期限在实时应用中失效概率分布在控制器区域网络,”杂志的系统架构,46卷,没有。7,607 - 617年,2000页。在斯高帕斯视图。
  9. Broster, a·伯恩斯,g . Rodriguez-Navas”可以与故障概率分析”,在第23届IEEE实时系统学报》研讨会(rts ' 02),第278 - 269页,2002年
  10. 拉杰卜·商场“实时操作系统”模块2。(课本)
  11. 劳伦斯•詹金斯z.c。亚历克斯,我gerardine。玛丽”控制器区域网络中的消息响应时间分析:回顾“2012年12月hindawi期刊文章id - 148015.2012