基于混合觸發(fā)CAN總線調(diào)度算法及其仿真研究.pdf

1、CAN總線以結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、抗干擾強、低成本、容錯性好、傳送數(shù)據(jù)幀短等優(yōu)勢而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，但CAN總線協(xié)議采用非破壞性逐位仲裁規(guī)則分配總線使用權(quán)，使得網(wǎng)絡(luò)利用率低、突發(fā)事件的實時處理能力不高。在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的情況下，為提高CAN總線的公平性、實時性和帶寬利用率，合理調(diào)度各節(jié)點的報文，盡可能減少報文傳輸時延，滿足總線上各類報文的傳輸需求，因此CAN總線的研究重點就是如何合理調(diào)度報文并使其有效傳輸。為此，本文提出了基于TTCA

2、N的混合觸發(fā)調(diào)度算法TMSA。
　　在詳細(xì)介紹CAN總線技術(shù)主要特性、協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)、鏈路層的沖突仲裁機制、報文類型及其幀格式的基礎(chǔ)上，討論現(xiàn)有的CAN總線調(diào)度策略類型、適用場合及其存在問題，明確兩種觸發(fā)方式（基于事件觸發(fā)和基于時間觸發(fā)）的異同點和基于事件觸發(fā)的動靜態(tài)調(diào)度算法優(yōu)缺點，分析RM調(diào)度算法與TTCAN協(xié)議的原理，闡述灰度理論以及 GM(1,1)預(yù)測模型的建立方法。進(jìn)而提出混合觸發(fā)調(diào)度策略構(gòu)建的基本原則、TTCAN靜態(tài)時間

3、表建構(gòu)的改進(jìn)和混合觸發(fā)調(diào)度算法的設(shè)計思想，建立非周期報文時間特性分析預(yù)測模型、矩陣周期與基本周期模型、同時間段非周期報文仲裁機制，描述TMSA混合調(diào)度的算法，從最壞響應(yīng)時間、可調(diào)度性和總線利用率等三方面對TMSA混合調(diào)度算法進(jìn)行分析。最后，采用MATLAB軟件中的Stateflow與Simulink工具箱，構(gòu)建CAN總線通信模型與調(diào)度算法模型，對RM調(diào)度算法、TTCAN調(diào)度算法和TMSA混合調(diào)度算法進(jìn)行仿真。
　　仿真結(jié)果表明，T