基于混合调度算法汽车网络设计及实时性分析.pdf

第5卷第1期 2007年1月 中国工程机械学报 I，IINESE J(X／RNAL OF CONSTRUCTION MA(=HINERY VjI．5 No．1 Jan．2007 基于混合调度算法汽车TTCAN网络 ， 设计及实时性分析 曹万科，张天侠，刘应吉 (东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110004) 摘要：针对汽车控制系统CAN总线在处理周期性信号和随机性信号时具有不确定性和信息易死锁等缺陷问题， 把服务于时间触发的均匀装载(AL)算法和服务于事件触发的动态优先级提升(Dl甲)算法相结合，提出了一种基于 时间触发的控制器局域网(T陀AN)协议的混合调度策略，介绍了混合调度算法原理及实时性分析方法，构建了基 于混合算法的汽车TTCAN系统矩阵，通过应用实例分析，验证了该方案满足汽车控制系统的实时性要求． 关键词：时间触发控制器局域网；汽车控制系统；混合调度算法；实时性分析 中图分类号：U 463．3；TP 336 文献标识码：A 文章编号：1672—5581(2007)01—0062—05 Mixed—·algorithm--based automotive TTCAN network design and its real-time analysis CAO Wan—lee，ZH NG Tian-xia，LIU Ying-ji (School of Mechanical Engineering and Automation，Northeastern University，Shenyang 110004，China) Abstract-Ⅵmen the periodic and stochastic signals are processed via the controller area network(CAN)bus in an automotive control system，there exist such inefficiencies as uncertainty and information dead-locking．In this regard，a time-trigged CAN(TTCAN)protocol—based mixed scheduling(MS)algorithm is proposed based on both time-triggered average loading(AL)algorithm and event—triggered dynamic priority promotion (DPP)algorithm．Furthermore．a real—time analysis of the mixed scheduling algorithm is completed pertaining to an automotive TTCAN system matrix．Finally，it is illustrated that this approach satisfies the real—time demands for the automotive control system． Key words：time-triggered controller area network；automotive control system；mixed scheduling algorithm； real—time analysis 当前的单纯事件触发的CAN协议，在处理周期性信号和随机性信号共存的通讯方面，存在不确定性 缺陷，且低优先级信息网络竞争能力差、响应时间延迟过长，易产生信息死锁现象．针对这些问题，在必威体育精装版 的有关汽车数字通信进展的研究中，能够同时处理时间触发和事件触发的协议如TTCAN和FlexRay，成 为汽车控制系统网络技术发展的必然．这种网络技术能够保证汽车电子控制系统的通信行为具有更高的 确定性、可靠性和响应快速性?1．TTCAN协议允许两种触发机制并存，应用于汽车控制系统网络设计时， 一个重要工作是：分析网络信息的调度设计能否满足汽车控制系统的实时性要求[2】2． 本文对上述问题进行了深入的研究，对时间触发和事件触发并存的汽车控制系统，基于TTCAN协议 收稿日期：2006—10—27 作者简介：曹万科(19踟一)，男，博士生．E-mail：wankecaol0000@sina．com 万方数据 第1期 曹万科，等：基于混合调度算法汽车TTCAN网络设计及实时性分析 提出了混合调度策略，解释了系统矩阵构造计算原理和实时性分析方法，并对基于该调度算法的汽车 TTCAN网络控制系统信息的通信实时性进行了分析． 1 ITCAN调度算法及其实时性分析方法 1．1 T