基于無線冗余的時(shí)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(diǎn)對點(diǎn)通信轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳偩€的網(wǎng)絡(luò)式通信?？偩€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(shí)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(shí)間確定性和可靠性得不到保證。時(shí)間觸發(fā)機(jī)制雖能提供確定的網(wǎng)絡(luò)行為,并具有一定的容錯(cuò)能力,但靈活性差。如何兼具兩種機(jī)制的優(yōu)點(diǎn),成為車載總線面臨的新課題。
　

2、　本文首先對時(shí)間觸發(fā)架構(gòu)進(jìn)行了理論研究,其次在時(shí)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(gè)通信節(jié)點(diǎn)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(jī)事件信息時(shí),與總線信道傳輸相同的狀態(tài)信息,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息的冗余傳輸。當(dāng)有隨機(jī)事件信息時(shí),則立即響應(yīng),傳輸隨機(jī)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(duì)列

3、進(jìn)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?dòng)。最后,根據(jù)無線冗余通信架構(gòu)的功能及設(shè)計(jì)要求,選用LPC2119控制芯片對通信控制器軟、硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性,可靠性等應(yīng)用測試。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,無線冗余時(shí)間觸發(fā)架構(gòu)擁有實(shí)時(shí)性好(實(shí)時(shí)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(cuò)機(jī)制全面等特點(diǎn)。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