CAN總線實(shí)時(shí)性和可靠性若干問題的研究.pdf

1、CAN總線以其成本低、性能好、靈活性高等優(yōu)點(diǎn)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。工程上也將其用在如汽車、航空飛行器等與人性命攸關(guān)的場(chǎng)合，但是如何從理論研究和工程實(shí)踐出發(fā)對(duì)CAN總線的實(shí)時(shí)性和可靠性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，從而證明CAN總線可以應(yīng)用于對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性都有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，這已然成為目前不少學(xué)者和工程技術(shù)人員的研究熱點(diǎn)問題之一。
　　 排隊(duì)論主要研究系統(tǒng)平衡狀態(tài)下包括均值在內(nèi)的各種性能指標(biāo)。依據(jù)CAN總線CSMA/CD協(xié)議，建立了具有優(yōu)

2、先級(jí)的非強(qiáng)占M/G/1排隊(duì)論模型，給出了響應(yīng)時(shí)間均值的計(jì)算方法，進(jìn)而研究了響應(yīng)時(shí)間均值和總線負(fù)載率之間的變化規(guī)律。上述研究結(jié)論為CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。
　　 采用時(shí)間/事件混合觸發(fā)的狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，提出了基于混合觸發(fā)狀態(tài)機(jī)的最糟糕響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算方法；針對(duì)目前CAN總線最糟糕響應(yīng)時(shí)間分析未考慮本地阻塞的情況，提出了基于硬件軟件緩沖區(qū)的最糟糕響應(yīng)時(shí)間計(jì)算方法；給出了相應(yīng)的可調(diào)度判據(jù)并以電動(dòng)汽車CAN總線通信系

3、統(tǒng)為例進(jìn)行了分析計(jì)算。
　　 針對(duì)目前尚無直接測(cè)量CAN總線消息響應(yīng)時(shí)間裝置的情況，開發(fā)了CAN總線消息響應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，即基于GPS的時(shí)鐘同步方法、鎖相環(huán)電路設(shè)計(jì)和基于優(yōu)先級(jí)信號(hào)量的互斥進(jìn)程共享實(shí)時(shí)時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方法。通過實(shí)驗(yàn)說明該系統(tǒng)具有良好的精度，為基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的響應(yīng)時(shí)間隨機(jī)特性的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 對(duì)CAN總線消息響應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從時(shí)間序列角度進(jìn)行了研究，結(jié)果表明不同的消息模型其響應(yīng)時(shí)