采用混合调度策略的矿车CAN网络设计
2012-09-22杨华松
杨华松 易 克
(1.煤炭科学研究总院沈阳研究院,辽宁 抚顺 113122;2.浙江佳洲电器有限公司,浙江 温州 325605)
CAN总线有着价格低廉、运行可靠等优点,已经逐渐应用于矿车等实时通信系统[1]。矿车控制系统属于分布式实时系统,系统中包含周期的与随机的实时信息,这些信息多数与安全关系紧密,有较高的实时性要求,因此需要在设计中进行合适的调度管理。对于实时性系统,有时间触发和事件触发[2],两种触发机制,时间触发机制可以保证系统信息的通信抖动可控,而事件触发机制一般用来满足系统的灵活性需求。
CAN协议总线本身采用事件触发机制,柔性时间触发CAN(FTT-CAN)将时间触发机制引入CAN总线[3],在提供时间触发机制的同时具有很好的灵活性,本文基于 FTT-CAN提出了一种混和调度算法,以获得较高的网络利用率。
1 Flexible time-triggered CAN
FTT-CAN在CAN协议的基础上,采用同步相和异步相双相结构,同时支持时间、事件触发机制。FTT-CAN协议将总线时间细分成等长的连续时间单元,即基本周期 EC(Elementary Cycles),每个EC开始时,由主节点发送一个 EC触发消息 TM(Trigger Message)给所有从节点。基本周期由主节点发送触发信息TM启动,到下一次触发信息出现截止。FTT-CAN的异步相用于传输事件触发信息,即随机信息,同步相则用于传输时间触发的周期性信息,其发送过程与各个 EC同步。FTT-CAN基本周期结构如图1所示,图中AM和SM分别表示随机性信息和周期性信息。两相之间保留空闲时间段α,使得不同触发属性的信息能够严格在各自相内进行传输。
FTT-CAN对时间触发信息的调度集中在主节点内,在主节点内保存了一个信息调度表SchT,用于实现对周期性信息的集中式在线调度。……
