我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:小鱼儿主页 > 调度算法 >

基于TTCAN和动态晋升机制的CAN总线调度算法

归档日期:05-11       文本归类:调度算法      文章编辑:爱尚语录

  公司于20世纪80年代初提出的,当时主要应用于汽车电气通信,它将汽车上各种信号的接线只用两根简洁的电缆线取代,而各种电子装置通过CAN控制器挂到这两根电缆上,设备之间进行数据通信和数据共享,从而大大减少了汽车上的线束。CAN总线结构独特,性能可靠,目前被公认为是最有前途的现场控制总线、基于CAN总线的汽车电子控制网络中潜在问题从信息共享角度分析,现代典型的汽车电子控制单元有:电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、巡航系统、空调控制系统等,用CAN总线将各个单元节点连接起来,组成实时通信网络。

  汽车CAN总线网络在实际运行过程中,众多节点之间需要进行大量的实时数据交换,不可避免会出现总线负荷过大的情况。当信息帧的碰撞概率达到一定程度时,系统中一部分信息帧的收发就会产生延时,甚至根本不能收发成功。这样,当驾驶员刹车时,即使时延只有几个毫秒,但时速100公里的汽车也可能在这期间内全速驶出3~4米,后果将不堪设想。

  TTCAN由时间进程驱动,其时间触发调度由顺序固定的时间窗组成。时间窗是用于交换报文的时间片断,通常有三类时间窗:专用时间窗(特定的周期性报文)、仲裁时间窗(通过仲裁访问总线的报文)和空闲时间窗(为总线所示。专用时间窗类似于TDMA

  中断周期作为NTU(NetworkTIme Unit),其值定义为在CAN总线字节数据帧所需时间的八分之一,约为16.75μs。对周期中断次数进行计数,总线的调度从主节点发送参考报文开始,当计数器值与节点设定值相符时,则发送周期报文。传输数据帧时的时间窗利用率可以定义为:时间窗利用率=(传输数据帧所需的NTU数/时间窗长度)×100%。在实际测试中可以发现,当时间窗小、调度周期数大时,误码率较大;当时间窗增大即时间窗利用率较低时,误码率基本维持在很低的水平。

  仲裁窗发送事件触发报文,如果采用传统的静态优先级分配机制,将会在网络负担繁重的情况下出现发送传输时延或者丢失报文。而动态优先级调度算法则能很好地解决这一问题。以下是该算法的基本原理。

  首先,将CAN的仲裁域(以扩展帧格式为例)分成优先级和标识两部分,如图2所示。标识部分是固定用来标识协议帧的,这也是协议帧的惟一标识,与传统协议帧标识符的意义完全相同;优先级部分已经不再具有协议帧的标识功能,而只是表示协议帧的优先级功能,所以它可以根据总线调度机制分配给协议帧的优先级的变化而变化。

  其次,当协议帧第一次发送、且当它在发送时和其他协议帧碰撞并失去仲裁时,即退出发送,并置优先级上升一位后,再重新发送。因为这时其优先级高于其他协议帧,在整个网络中如果没有其他与之具有相同优先级的协议帧同时发送,即使和其他的协议帧(处于第一次发送的)碰撞,也会赢得仲裁,所以发送成功的概率很大。

  4.1 汽车电子控制网络硬件设计防死抱系统、电子助力转向系统及车身控制系统的处理器均选用了飞思卡尔公司的MC9S12DP256芯片,该芯片是一款低成本、高性能的16位HCS12系列微处理器,内置有msCAN控制器,非常适合作为汽车电子控制单元的核心部件; CAN总线收发器

  为了实现预期的CAN总线位定义为组号。每个节点占用二个ID,同一节点ID的后8位相同,前3位用来区分时间触发报文组与事件触发报文组,并且时间触发报文组的优先级设置比事件触发报文组的优先级高。在调度表中,安排先发送时间触发报文,发送完毕后,再允许各节点发送事件触发报文。发送时间触发报文时,高优先级节点的报文先发送,在该期间,由调度表确保仅有一个节点获取总线控制权。在一个调度周期内,只有最后一个时间窗用于各节点发送事件触发报文,该时间窗的大小,可根据实际使用情况,在调度表中灵活安排。若多个节点同时发送事件触发报文,则依据CAN总线的位仲裁机制,以及动态优先级调度算法来进行竞争,获取总线控制权的节点发送报文。

  七十年代,微处理器技术的进步以及“集中管理、分散控制”的风险控制策略促成了基于微处理器芯片的集散控制...

  TCAN4550是一款CAN FD控制器,集成了CAN FD收发器,支持高达5 Mbps的数据速率。 CAN FD控制器符合ISO11898-1:2015高速控制器局域网(CAN)数据链路层的规范,符合ISO11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求。 TCAN4550通过串行外设接口(SPI)在CAN总线和系统进程之间提供接口,支持经典CAN和CAN FD。 TCAN4550提供CAN FD收发器功能:总线的差分传输能力和总线的差分接收能力。该器件支持通过本地唤醒(LWU)唤醒和使用实现ISO11898-2:2016唤醒模式(WUP)的CAN总线唤醒总线。 该器件具有许多保护功能,可提供器件和CAN总线的稳健性。这些功能包括故障保护模式,内部显性状态超时,宽总线工作范围和超时看门狗等。 特性 带有集成CAN收发器和串行外设接口(SPI)的CAN FD控制器 CAN FD控制器支持ISO 11898- 1:2015和博世M_CAN修订版3.2.1.1 符合ISO 11898-2:2016的要求 CAN FD数据速率高达5 Mbps,最高18 MHz SPI时钟速度 经典CAN向后兼容 工作模式:正常,待机,休眠和故障保护可用: 3.3 V至5 V输入/输出逻辑支持微处理器 CAN...

  SN55HVD233-SEP用于采用符合ISO 11898标准的控制器局域网(CAN)串行通信物理层的应用中。作为CAN收发器,该器件在差分CAN总线和CAN控制器之间提供发送和接收功能,信号速率高达1 Mbps。 SN55HVD233-SEP功能设计用于在特别恶劣的辐射环境中工作电线,过压,接地保护损耗至±16 V,以及过热(热关断)保护。该器件可在-7V至12V的共模范围内工作。此收发器是微处理器,FPGA或ASIC上的主机CAN控制器与卫星应用中使用的差分CAN总线之间的接口。 模式:R S ,引脚8 SN55HVD233-SEP提供三种操作模式:高速,斜率控制或低功耗待机模式。用户通过将引脚8直接接地来选择高速工作模式,允许驱动器输出晶体管尽可能快地接通和断开,不受上升和下降斜率的限制。用户可以通过以下方式调整上升和下降斜率。在引脚8处将电阻连接到地,因为斜率与引脚的输出电流成比例。斜率控制采用0Ω的电阻值实现,单端压摆率约为38 V /μs,最高压摆率为50kΩ,可实现约4 V /μs的压摆率。有关斜率控制的更多信息,请参阅应用和实现部分。 SN55HVD233-SEP进入低电流待机(仅监听)模式,在此模式下驱动器关闭如果对引脚8...

  TCAN1044x-Q1器件均为高速控制器局域网(CAN)收发器,满足ISO 11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求,可提供CAN总线和CAN协议控制器之间的接口.TCAN1044x-Q1器件支持传统CAN和CAN FD网络,具有最高5Mbps的数据速率。部件号中带有“V”后缀的器件具有通过V IO 端子实现的内部逻辑电平转换功能,允许直接连接到1.8V,3.3V或5V控制器。这些器件具有低功耗待机模式,可通过ISO 11898-2:2016定义的唤醒模式( WUP)实现远程唤醒.TCAN1044x-Q1器件具有许多保护和诊断特性,包括热关断(TSD),驱动器显性超时(TXD DTO)和高达±42V的总线故障保护。 特性 AEC Q100:符合汽车类应用标准 器件温度等级1: -40°C至125° CT A 符合ISO 11898-2:2016和ISO 11898-5:2007物理层标准的要求 高达5Mbps的传统CAN和CAN FD支持 较短的对称传播延迟时间和快速循环次数增加时序余量 在有负载CAN网络中实现更快的数据速率

  I /O电压范围:1.8V至5V 优化了未上电时的性能 总线和逻辑终端为 结温范围:-40°C至150°C 可提供SOIC(8)封装和无引线VSON...

  TCAN1044x-Q1器件均为高速控制器局域网(CAN)收发器,满足ISO 11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求,可提供CAN总线和CAN协议控制器之间的接口.TCAN1044x-Q1器件支持传统CAN和CAN FD网络,具有最高5Mbps的数据速率。部件号中带有“V”后缀的器件具有通过V IO 端子实现的内部逻辑电平转换功能,允许直接连接到1.8V,3.3V或5V控制器。这些器件具有低功耗待机模式,可通过ISO 11898-2:2016定义的唤醒模式( WUP)实现远程唤醒.TCAN1044x-Q1器件具有许多保护和诊断特性,包括热关断(TSD),驱动器显性超时(TXD DTO)和高达±42V的总线故障保护。 特性 AEC Q100:符合汽车类 应用标准器件温度等级 1:–40°C 至 125°C TA符合 ISO 11898-2:2016 和 ISO 11898-5:2007 物理层标准的要求高达 5Mbps 的传统 CAN 和 CAN FD 支持较短的对称传播延迟时间和快速循环次数增加时序余量在有负载 CAN 网络中实现更快的数据速率I/O 电压范围:1.8V 至 5V优化了未上电时的性能总线和逻辑终端为高阻抗(运行总线或应用上无负载) 支持热插拔:总线和 RXD 输出端加电/断电时的无毛...

  TLIN2441-Q1是一款LocalInterconnect网络(LIN)物理层收发器,具有集成的低压差稳压器,唤醒和保护功能,符合LIN 2.0标准,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN2.2A和ISO /DIS17987-4.2标准.TLIN2441-Q1集成了基于窗口或超时的看门狗监控器,可通过PIN或SPI进行配置和控制。 TLIN2441-Q1看门狗由PIN捆扎或SPI控制,具体取决于上电时引脚9的状态。 LIN是一种单线双向总线,通常用于低速车载网络,数据速率高达20 kbps。 LIN接收器支持高达100 kbps的数据速率,用于行结束编程。 TLIN2441-Q1使用限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转换为LIN总线信号,从而减少电磁辐射(EME)。接收器将数据流转换为逻辑电平信号,通过开漏RXDpin发送到微处理器。 使用休眠模式可以实现超低电流消耗,允许通过LIN总线或引脚唤醒。 LIN总线有两种状态:显性状态(接近电压)和隐性状态(电池附近的电压)。在隐性状态下,LIN总线kΩ)和串联二极管拉高。从应用程序不需要外部上拉组件。主应用需要一个外部上拉电阻(1kΩ)和LIN规范的串联二极管。 特性 AEC Q...

  TLIN1441-Q1是一款LocalInterconnect网络(LIN)物理层收发器,具有集成的低压差稳压器,唤醒和保护功能,符合LIN 2.0标准,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN2.2A和ISO /DIS17987-4.2标准.TLIN1441-Q1集成了一个基于窗口或超时的看门狗监控器,可通过PIN或SPI进行配置和控制。 TLIN1441-Q1看门狗由PIN捆扎或SPI控制,具体取决于上电时引脚9的状态。 LIN是一种单线双向总线,通常用于低速车载网络,数据速率高达20 kbps。 LIN接收器支持高达100 kbps的数据速率,用于行结束编程。 TLIN1441-Q1使用限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转换为LIN总线信号,从而减少电磁辐射(EME)。接收器将数据流转换为逻辑电平信号,通过开漏RXDpin发送到微处理器。 使用休眠模式可以实现超低电流消耗,允许通过LIN总线或引脚唤醒。 LIN总线有两种状态:显性状态(接近电压)和隐性状态(电池附近的电压)。在隐性状态下,LIN总线kΩ)和串联二极管拉高。从应用程序不需要外部上拉组件。主应用需要一个外部上拉电阻(1kΩ)和LIN规范的串联二极管。 特性 AEC...

  SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...

  SN65HVD233,SN65HVD234和SN65HVD235用于采用符合ISO 11898标准的控制器局域网(CAN)串行通信物理层的应用中。作为CAN收发器,每个都在差分CAN总线和CAN控制器之间提供发送和接收功能,信号速率高达1 Mbps。 设计用于特别恶劣的环境,设备具有交叉线 V的过压保护,接地保护丢失,过热(热关断)保护以及±100 V的共模瞬变保护。这些器件可在7 V至12 V的宽共模范围内工作。这些收发器是微处理器上的主机CAN控制器与工业,楼宇自动化,运输和汽车应用中使用的差分CAN总线之间的接口。 模式: R

  S 引脚(引脚8)提供三种工作模式:高速,斜率控制和低功耗待机模式。通过将引脚8直接连接到地来选择高速工作模式,允许驱动器输出晶体管尽可能快地接通和断开,而不限制上升和下降斜率。可以通过在R S 引脚和地之间连接一个电阻来调整上升和下降斜率。斜率将与引脚的输出电流成比例。电阻值为10kΩ时,器件驱动器的压摆率约为15 V /μs,值为100kΩ时,器件的压摆率约为2.0 V /μs。有关斜率控制的更多信息,请参阅功能描述。 SN65HVD23...

  TLIN2024-Q1器件是一款四路局域互连网络(LIN)物理层收发器,集成了唤醒和保护特性,符合LIN 2.0 ,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A和ISO /DIS 17987-4.2标准.LIN是一根单线制双向总线,通常用于低速车载网络,数据传输速率高达20kbps.LIN接收器支持数据传输速率高达100kbps的内联编程应用.TLIN2024-Q1具有两个独立的双路LIN收发器模块.V SUP1 /2 可控制独立的双路收发器模块.TLIN2024-Q1使用一个可降低电磁辐射(EME)的限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转化为LIN总线信号。接收器将数据流转化为逻辑电平信号,此信号通过开漏RXD引脚发送到微处理器。休眠模式可实现超低电流消耗,该模式允许通过LIN总线或EN引脚实现唤醒。集成电阻器,静电放电(ESD)保护和故障保护功能有助于设计人员节约应用的布板空间 特性 符合汽车类标准 具有符合AEC Q100标准的下列结果: 器件环境温度:-40°C至125°C 器件HBM ESD分类等级:±6kV 器件CDM ESD分类等级:±1.5kV 符合LIN 2.0,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A和ISO /DIS 17987-4.2标...

  SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...

  SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...

  SN74LVC646A 具有三态输出的八路总线A八路总线收发器和寄存器设计用于2.7 V至3.6 VVCC操作,SN74LVC646A八路总线收发器和寄存器设计用于1.65V至3.6VVCC操作。 这些器件由总线收发器电路,D型触发器和控制电路组成用于直接从输入总线或内部寄存器多路传输数据。 A或B总线上的数据在适当时钟(CLKAB或CLKBA)输入的低到高转换时被输入寄存器。图1显示了使用?? LVC646A器件执行的四种基本总线管理功能。 输出使能(OE)和方向控制(DIR)输入控制收发器功能。在收发器模式下,高阻抗端口的数据存储在任一寄存器或两者中。 选择控制(SAB和SBA)输入可以复用存储的和实时(透明模式)数据。当OE \低时,DIR确定哪个总线接收数据。在隔离模式(OE \ high)中,A数据存储在一个寄存器中,B数据可以存储在另一个寄存器中。 当禁用输出功能时,输入功能仍然有效,并且可以用于存储和传输数据。一次只能驱动两条总线A或B中的一条。 输入可以从3.3 V或5 V器件驱动。此功能允许在混合的3.3 V /5 V系统环境中将这些器件用作转换器。 这些器件完全指定用于部分断...

  SN74HCT652 具有三态输出的八路总线器件由总线收发器电路,D型触发器和控制电路组成,用于直接从数据中复用数据传输总线或从内部存储寄存器。提供输出使能(OEAB和OEBA \)输入以控制收发器功能。提供选择控制(SAB和SBA)输入以选择实时或存储的数据传输。低输入电平选择实时数据;高输入级别选择存储的数据。图1显示了可以使用这些器件执行的四种基本总线管理功能。 A或B数据总线上的数据或两者都可以存储在内部D型触发器中无论选择控制端子还是输出控制端子,在适当的时钟(CLKAB或CLKBA)端子上都会发生从低到高的跳变。当SAB和SBA处于实时传输模式时,通过同时启用OEAB和OEBA \,可以在不使用内部D型触发器的情况下存储数据。在此配置中,每个输出都会增强其输入。当两组总线的所有其他数据源都处于高阻态时,每组总线保持最后状态。 为确保上电或断电期间的高阻态,OEBA \应通过上拉电阻连接到VCC,OEAB应通过下拉电阻连接到GND;电阻的最小值由驱动器的电流吸收/电流源能力决定。 特性 工作电压范围4.5 V至5.5 V 低功耗,80-A...

本文链接:http://i-zyczenia.net/diaodusuanfa/232.html