CAN總線網絡的實時性研究和改進

CAN網絡已經有很多控制芯片。控制芯片可以完成CAN協議轉換。要想通過動態優先級來改進CAN實時性，就要針對不同芯片的應用特性來實現。本文的仿真是利用Philips公司的SJA1000來實現的。

3 TTCAN協議
TTCAN(時間觸發CAN)是CAN協議的另外一種擴展，它依賴一個靜態的TDMA時間表來保證確定的響應時間。將系統中所有發送周期型數據的節點至少發送1次的時間稱為系統周期，系統周期又由n個基本周期組成。TTCAN中一個特殊的節點即時間主控節點周期性地發送使各個節點同步的消息，并且將CAN的通信分割在基本周期內。每個基本周期開始于一個參考消息，并且由下一個參考消息的開始作為結束。在每個基本周期內，主定時器又將每個基本周期的信道使用時間分為一個個的時間窗口，分給不同的信號，特定的信號只能在特定的時間窗口內進行傳輸，避免了信號之間的干擾，其結構如圖5所示。參考信息是由主定時器發送的，控制基本周期的時態，它的發送表明一個基本周期的開始；獨占窗口是為特定信號預留的特定時問窗口，只有特定的信號才能在該時間窗口內傳輸，為了使系統具有一定的靈活性，獨占窗口在一個基本周期內可以重復出現，但是為了保證數據傳輸的確定性，CAN幀的自動重發功能在獨占窗口內被禁止。分配給隨機發送信息的時間窗口叫競爭窗口，一個競爭時窗可以分配給多個信息幀，競爭時窗的數據碰撞采用CAN的位仲裁機制，在這里發送的每個信息幀都具有固定的優先級，位仲裁機制決定網絡中哪個信息幀取得總線的訪問權。基于和獨占窗口相同的原因，CAN的自動重發機制也被禁止。自由窗口是為網絡的進一步擴展預留的窗口。