CAN-FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)的消息可調(diào)度性分析研究.pdf

1、隨著汽車電子技術(shù)和通信控制技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于汽車網(wǎng)絡(luò)。但是，至今為止仍然沒有一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)可以完全滿足未來汽車的有關(guān)成本和性能的所有要求。因此，未來的汽車網(wǎng)絡(luò)將是多協(xié)議并存架構(gòu)。CAN總線是當(dāng)前車載網(wǎng)絡(luò)的主流協(xié)議，被廣泛應(yīng)用于汽車的電子控制系統(tǒng)中。FlexRay總線是下一代新型車載總線標(biāo)準(zhǔn)，它具有高速率，高可靠性，靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以很好的滿足現(xiàn)代汽車車載控制系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性需求，可以運(yùn)用在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高可靠性

2、和高安全性部分，如動(dòng)力控制系統(tǒng)，剎車控制系統(tǒng)等。在下一代現(xiàn)代汽車中，CAN與FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)的使用將會(huì)越來越廣泛，可調(diào)度性分析對(duì)這樣的車載實(shí)時(shí)系統(tǒng)來說是非常重要的，可是目前對(duì)CAN/FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)的可調(diào)度性分析方面還沒有得到廣泛和深入的研究。
　　本文圍繞 CAN/FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)，對(duì)CAN/FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)中各種類型消息進(jìn)行形式化的可調(diào)度性分析。本文的主要研究工作如下：
　　首先，對(duì)CAN/Fle

3、xRay混合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模型分析，由于CAN總線和FlexRay總線是通信機(jī)制完全不同的兩種車載總線，需要通過一個(gè)網(wǎng)關(guān)互連來進(jìn)行協(xié)議間轉(zhuǎn)化，本文分別從硬件和軟件兩個(gè)層面對(duì)帶網(wǎng)關(guān)的CAN/FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體構(gòu)架進(jìn)行分析，并給出了硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)框圖，特別重點(diǎn)分析了兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文之間的映射。
　　其次，對(duì)CAN/FlexRay混合網(wǎng)絡(luò)中各種類型的消息進(jìn)行端到端最壞響應(yīng)時(shí)間的形式化分析，由于網(wǎng)關(guān)的加入和FlexRay網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)

4、態(tài)段機(jī)制，導(dǎo)致很難分析找出對(duì)目標(biāo)消息造成最壞響應(yīng)時(shí)間的網(wǎng)關(guān)中消息打包情況，針對(duì)該問題本文提出了窮舉搜索算法，來窮舉網(wǎng)關(guān)中消息所有可能的打包情況組合找出對(duì)目標(biāo)消息造成最壞響應(yīng)時(shí)間的一種打包組合。由于窮舉搜索算法在大消息集下很難在可接受的時(shí)間內(nèi)計(jì)算出消息的最壞響應(yīng)時(shí)間，針對(duì)此問題本文又提出了簡化的搜索MAX-MIN算法用于快速確定對(duì)目標(biāo)消息影響最壞的一種消息打包組合情況，MAX-MIN算法僅考慮每輪對(duì)下一輪造成最壞的影響的一種打包情況，而忽