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CAN總線的優(yōu)先級調(diào)度算法如何保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的實時性

2018-11-22 | rar | 1.05 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  控制器局域網(wǎng)CAN (Controller Area Network)是目前被批準為國際標準的少數(shù)現(xiàn)場總線之一。它是一種有效支持分布式實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。具有實時性強,可靠性高,連接方便,性價比高等特點。其在工業(yè)過程控制、機械工業(yè)、紡織工業(yè)、農(nóng)用機械等各個領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。但近年來,隨著信息社會的不斷發(fā)展,CAN 應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展和控制網(wǎng)絡(luò)的不斷復雜化,傳統(tǒng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層CAN2.0B協(xié)議出現(xiàn)了一些問題,主要表現(xiàn)在當處于CAN 網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時,高優(yōu)先級的節(jié)點會在競爭中勝出,獲得總線的使用權(quán),而低優(yōu)先級的節(jié)點會被屏蔽。

  網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先級較低的站點在多次發(fā)送數(shù)據(jù)時與優(yōu)先級高的站點沖突,并且在競爭中失敗而不能發(fā)送數(shù)據(jù)。這樣就會導致優(yōu)先級較低站點數(shù)據(jù)傳輸延時的不確定性,時而較大,時而較小,整個網(wǎng)絡(luò)的實時性和可靠性會大大下降。

  2. CAN 總線的調(diào)度算法分析

  CAN 總線利用數(shù)據(jù)幀中的標識符表示信息的來源和優(yōu)先級。標識符既可以靜態(tài)設(shè)定,也可以動態(tài)設(shè)定,即利用標識符可以實現(xiàn)靜態(tài)或者動態(tài)的信息優(yōu)先級。在滿足可調(diào)度性的實時調(diào)度算法中,目前常用的是優(yōu)先級驅(qū)動的實時調(diào)度算法,它可分為靜態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法和動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法。

  以上兩種調(diào)度算法是分別是基于主從式的,和分布式的。基于主從式的調(diào)度算法是基于主從式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),利用分時調(diào)度原理來避免節(jié)點數(shù)據(jù)的沖突。而基于分布式的調(diào)度算法則是在網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,處于CAN 總線上的各個節(jié)點根據(jù)傳輸?shù)男枰孕懈淖冏约旱膱笪膬?yōu)先級,從而達到網(wǎng)絡(luò)實時性的需求。

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