CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性分析
五、仿真分析
這里我們認(rèn)為在一個(gè)系統(tǒng)中它的異步信息量趨于正態(tài)分布,在我們的仿真中設(shè)定每幀的發(fā)送時(shí)間為單位時(shí)間1。幀開頭的時(shí)間為4單位時(shí)間,異步信息趨于正態(tài)分布n(40,16),隨著總線時(shí)間窗長(zhǎng)度的變化總線利用率也發(fā)生變化,我們將得到動(dòng)態(tài)時(shí)間窗和靜態(tài)時(shí)間窗(即異步窗和同步窗長(zhǎng)度相等)的總線利用率。系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖所示。從圖中可看出:
1.首先在異步信息分布一定的前提下,總時(shí)間窗長(zhǎng)度存在某一值能使總線利用率最大。反映在工程實(shí)際中也就是同步信息的數(shù)量有一個(gè)最佳的取值。
2.其次動(dòng)態(tài)時(shí)間窗比靜態(tài)時(shí)間窗有較好的總線利用率,而且隨著總線時(shí)間窗長(zhǎng)度的增大而更明顯。
系統(tǒng)仿真結(jié)果
六、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
基于CAN總線的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):在該系統(tǒng)中,有一個(gè)主節(jié)點(diǎn),它主要完成網(wǎng)絡(luò)信息的調(diào)度,它被賦予最高優(yōu)先級(jí)。再次,對(duì)于其他收發(fā)事件信息的節(jié)點(diǎn)賦予次高優(yōu)先級(jí),最后,給那些收發(fā)時(shí)間信息的節(jié)點(diǎn)賦予最低優(yōu)先級(jí)。 主節(jié)點(diǎn)完成的功能:發(fā)送窗開始信息和QOS指針,這兩個(gè)信息都是廣播幀。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送窗開始信息時(shí),所有節(jié)點(diǎn)都接收,這樣就達(dá)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)同步的效果。QOS信息不是每個(gè)系統(tǒng)窗都必須的,當(dāng)事件信息在最大異步時(shí)間內(nèi)能夠完成發(fā)送,則QOS不發(fā)送;相反,當(dāng)異步窗達(dá)到最大異步時(shí)間窗時(shí),主節(jié)點(diǎn)就會(huì)發(fā)送QOS指針,所有節(jié)點(diǎn)都收到該信息,所有異步節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送信息,此時(shí)同步接點(diǎn)才開始可以發(fā)送信息。
異步節(jié)點(diǎn)完成的功能:異步節(jié)點(diǎn)時(shí)刻在監(jiān)聽總線,當(dāng)窗開始信息到達(dá)時(shí),由于異步節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)都高于同步接點(diǎn),此時(shí),異步節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送信息,在這些異步節(jié)點(diǎn)當(dāng)中按照優(yōu)先級(jí)的不同來(lái)調(diào)度異步信息。當(dāng)QOS指針信息到達(dá)時(shí),所有異步節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送信息,只能接收。
同步節(jié)點(diǎn)完成的功能:同步節(jié)點(diǎn)也時(shí)刻在監(jiān)聽總線,當(dāng)窗開始信息到達(dá)時(shí),由于同步節(jié)點(diǎn)相對(duì)于異步節(jié)點(diǎn)比較低,所以雖然此時(shí)它們也發(fā)送信息,但只要有異步信息它們就會(huì)退出。當(dāng)QOS指針信息到來(lái)時(shí),由于異步節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送信息,同步節(jié)點(diǎn)就可以發(fā)送信息。
七、結(jié)束語(yǔ)
本文在系統(tǒng)討論了基于CAN總線的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn),分析了其時(shí)域延時(shí)情況。結(jié)合CAN總線的自身特點(diǎn)采用了多率采樣和動(dòng)態(tài)時(shí)間窗的理念,設(shè)計(jì)了基于CAN的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。并在實(shí)驗(yàn)室級(jí)調(diào)試下,證明該閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性.
評(píng)論