CAN總線網(wǎng)絡(luò)的實時性研究和改進(jìn)
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4 仿真實驗及結(jié)果分析
為了驗證動態(tài)優(yōu)先級算法和TTCAN算法在提高CAN總線實時性方面的性能，設(shè)計了如圖6所示的實驗平臺。分析網(wǎng)絡(luò)延時時間，并進(jìn)行兩種算法的性能分析。仿真系統(tǒng)設(shè)計8個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)由AT89S52單片機(jī)、SJA1000和PCA82C250組成，通過向每個節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息型和時間型消息，在改變網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率的情況下，分別在標(biāo)準(zhǔn)CAN，TTCAN、動態(tài)優(yōu)先級算法3種調(diào)度算法下進(jìn)行實驗，比較節(jié)點(diǎn)的延遲時間。本文引用地址：http://www.104case.com/article/155170.htm
向各個節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息型和事件型信息幀各200幀，得到各幀的延遲時間，以其中一個節(jié)點(diǎn)為例，統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。
通過實驗數(shù)據(jù)可以看出，隨著負(fù)載率的升高，動態(tài)優(yōu)先級下周期型消息的延時時間也隨之增加，TTCAN下周期型消息的延遲時間很穩(wěn)定；隨著負(fù)載率的升高，動態(tài)優(yōu)先級下事件型消息的延遲時間增加較小，TTCAN下事件型消息的延遲時間明顯增加。動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法相對于標(biāo)準(zhǔn)CAN調(diào)度算法，在網(wǎng)絡(luò)實時性方面有了一定的提高，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率的增加，低優(yōu)先級節(jié)點(diǎn)獲得總線使用權(quán)的幾率增加。TTCAN調(diào)度算法能明顯降低周期型信息的延遲時間。
5 結(jié)語
本文通過分析CAN協(xié)議、分析CAN總裁機(jī)制，提出了動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法和TTCAN調(diào)度算法。通過搭建仿真平臺，比較數(shù)據(jù)幀在標(biāo)準(zhǔn)CAN、動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法、TTCAN調(diào)度算法3種算法下的傳輸延遲時間得出如下結(jié)論：相同負(fù)載率下，TTCAN調(diào)度算法下周期型消息的傳輸延遲時間要比動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法下周期型消息的延遲時間小；相同負(fù)載率下，動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法下事件型消息的傳輸延遲時間要比TTCAN調(diào)度算法下事件型消息的傳輸延遲時間小。TTCAN調(diào)度算法適合于確定性硬實時系統(tǒng)的消息調(diào)度；動態(tài)優(yōu)先級算法可以靈活適應(yīng)系統(tǒng)的變化，提高CAN網(wǎng)絡(luò)實時性的要求，減小優(yōu)先級較低站點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸延遲。
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