宋小庆，任维彬，2，陈克伟，熊全谦

(1.装甲兵工程学院控制工程系，北京100072;2.65545部队，辽宁普兰店116200)

CAN总线属于总线式串行通信网络［1］，采用CSMA/CA机制处理通信过程中所产生的信息冲突。因此，信息传输的实时性与信息当时所拥有的优先地位相关，而这也直接影响到整个总线的传输性能。鉴于总线网络是一个强耦合、离散的信息系统，因此，直接通过解析法建模进行分析具有一定难度。而Petri网由于其形式化行为描述特征，而被广泛应用于总线通信系统中，如随机Petri网(Stochastic Petri Net，SPN)在航空综合电子系统中已经得到了运用［2］。目前，Petri网主要分为2类:随机Petri网和有色 Petri网(Colored Petri Net，CPN)。随机Petri网侧重随机过程的分析，不能对总线网络进行较为全面的分析;而有色Petri网可以对系统行为进行准确的描述，从而准确地建立总线性能仿真模型。本文采用有色Petri网，以CPN Tools为工具建立基于CAN总线竞争机制模型，并以连接了5个节点的某型战车总线网络为例，进行性能仿真与分析。

1 CPN与CPN Tools

1962年，德国的Carl Adam Petri在他的博士论文《用自动机通信》中首次使用网状结构模拟通信系统［2］，这种系统模型后来以Petri网命名。

CPN是在基本Petri网的基础上发展起来的一种高级Petri网［3］。CPN中的主要元素有:带颜色的标识、库所、变迁和弧。建模过程中，将综合电子系统状态、消息、数据和指令等信息描述为标识，信息的不同类型用不同颜色集加以区分;将这些信息的驻留或缓存区用库所来描述;报文发送接收、命令执行等事件用变迁来描述;弧则描述了信息的流向。

CPN Tools是丹麦Aarhus大学CPN小组对CPN仿真软件Design/CPN的再设计。……