網(wǎng)關(guān)互連CAN網(wǎng)絡(luò)中的消息最壞響應(yīng)時(shí)間分析研究.pdf

1、近年來(lái)隨著工業(yè)、科研和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，汽車(chē)作為人們的代步工具在日常生活中占據(jù)著日益重要的地位，人們對(duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)在安全性、舒適度以及駕駛性能方面提出了更高的要求，由此導(dǎo)致的系統(tǒng)復(fù)雜性也越來(lái)越高。為了減少設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和成本，每個(gè)電子控制單元（Electronic Control Unit,ECU）都集成實(shí)現(xiàn)了多個(gè)功能，而同一個(gè)功能所包含的任務(wù)需要多個(gè)ECU來(lái)完成，這就導(dǎo)致了不同子系統(tǒng)之間的依賴性增加了，其通信需要借助網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于

2、現(xiàn)有的對(duì)于CAN網(wǎng)絡(luò)中消息的調(diào)度性分析大都局限于單個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)，因此網(wǎng)關(guān)的引入對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)中消息的調(diào)度性分析帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文從消息最壞響應(yīng)時(shí)間（Worst-Case Response Time,WCRT）的問(wèn)題入手在消息最壞響應(yīng)時(shí)間的分析和優(yōu)化等方面提出相應(yīng)的分析算法，以保證汽車(chē)電子系統(tǒng)的安全性和資源的高效利用。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文做了以下幾個(gè)方面的工作：
　　首先分析了非網(wǎng)關(guān)消息的最壞響應(yīng)時(shí)間，其只在源網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳

3、輸。首先分析了網(wǎng)關(guān)互連的CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的算法為簡(jiǎn)化分析忽略了相鄰到達(dá)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)消息之間高優(yōu)先級(jí)消息的干擾，使得網(wǎng)關(guān)消息在目的網(wǎng)絡(luò)可能對(duì)目標(biāo)消息造成更大的干擾，使得結(jié)果較為悲觀；另外由于需要分析網(wǎng)關(guān)消息到達(dá)網(wǎng)關(guān)的不同順序所造成的影響，所采用的窮舉算法使得算法的時(shí)間復(fù)雜度較高。針對(duì)該問(wèn)題，通過(guò)考慮相鄰到達(dá)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)消息之間高優(yōu)先級(jí)消息的干擾來(lái)減小結(jié)果的悲觀性，另外通過(guò)計(jì)算在目標(biāo)消息忙周期內(nèi)每個(gè)網(wǎng)關(guān)消息所能造成的最大干擾時(shí)延并降

4、低消息數(shù)據(jù)之間的依賴性，無(wú)需分析網(wǎng)關(guān)消息到達(dá)網(wǎng)關(guān)的不同順序所造成的影響，降低了算法的時(shí)間復(fù)雜度。
　　其次分析了網(wǎng)關(guān)消息的最壞響應(yīng)時(shí)間，其需要先后在兩個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，本文采取“分而治之”的方法，并將網(wǎng)關(guān)消息在目的網(wǎng)絡(luò)的情況轉(zhuǎn)化為與非網(wǎng)關(guān)消息相同的情況來(lái)處理。然后在上述的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的優(yōu)化分析，當(dāng)網(wǎng)關(guān)消息在目的網(wǎng)絡(luò)釋放時(shí)，在其之前到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的高優(yōu)先級(jí)網(wǎng)關(guān)消息可能有部分消息已經(jīng)傳輸完成，而這部分已經(jīng)傳輸完成的消息將不會(huì)造