基于無線冗余的時間觸發(fā)架構(gòu)車載總線研究.pdf

1、近年來,汽車各控制單元之間已經(jīng)從點對點通信轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳偩€的網(wǎng)絡(luò)式通信。總線的引入簡化了設(shè)備的連接,減少了導(dǎo)線的需求量,增加了系統(tǒng)的集成度,降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)的效率。但總線結(jié)構(gòu)要求信息分時傳輸,這就帶來了延遲、仲裁、調(diào)度等問題。傳統(tǒng)的車載總線基于事件觸發(fā),靈活性較高,但時間確定性和可靠性得不到保證。時間觸發(fā)機制雖能提供確定的網(wǎng)絡(luò)行為,并具有一定的容錯能力,但靈活性差。如何兼具兩種機制的優(yōu)點,成為車載總線面臨的新課題。
　

2、　本文首先對時間觸發(fā)架構(gòu)進行了理論研究,其次在時間觸發(fā)架構(gòu)的調(diào)度算法上,提出一種基于無線冗余的通信架構(gòu),即用一條無線信道代替用于冗余的總線信道,形成每個通信節(jié)點擁有一條總線信道和一條無線冗余信道的通信模型。無線信道在沒有隨機事件信息時,與總線信道傳輸相同的狀態(tài)信息,實現(xiàn)狀態(tài)信息的冗余傳輸。當(dāng)有隨機事件信息時,則立即響應(yīng),傳輸隨機事件信息?？偩€信道只傳狀態(tài)信息,不會被事件調(diào)度打斷。狀態(tài)信息按信息描述表調(diào)度,事件信息按優(yōu)先級高低存入事件隊列

3、進行調(diào)度。這種方法大大提高了總線的穩(wěn)定性和靈活性,降低了信息傳輸?shù)亩秳?。最?根據(jù)無線冗余通信架構(gòu)的功能及設(shè)計要求,選用LPC2119控制芯片對通信控制器軟、硬件進行了設(shè)計,并對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行了實時性,可靠性等應(yīng)用測試。
　　實驗結(jié)果表明,無線冗余時間觸發(fā)架構(gòu)擁有實時性好(實時響應(yīng)在10-5s數(shù)量級)、可靠性高(達(dá)到了Level4標(biāo)準(zhǔn),見附錄C)、容錯機制全面等特點。從測試結(jié)果上看,該架構(gòu)可滿足車載網(wǎng)絡(luò)中要求最苛刻的控制網(wǎng)的要求