CAN總線控制網絡實時性分析
五、仿真分析
這里我們認為在一個系統中它的異步信息量趨于正態分布,在我們的仿真中設定每幀的發送時間為單位時間1。幀開頭的時間為4單位時間,異步信息趨于正態分布n(40,16),隨著總線時間窗長度的變化總線利用率也發生變化,我們將得到動態時間窗和靜態時間窗(即異步窗和同步窗長度相等)的總線利用率。系統仿真結果如圖所示。從圖中可看出:
1.首先在異步信息分布一定的前提下,總時間窗長度存在某一值能使總線利用率最大。反映在工程實際中也就是同步信息的數量有一個最佳的取值。
2.其次動態時間窗比靜態時間窗有較好的總線利用率,而且隨著總線時間窗長度的增大而更明顯。
系統仿真結果
六、系統的實現
基于CAN總線的系統實現:在該系統中,有一個主節點,它主要完成網絡信息的調度,它被賦予最高優先級。再次,對于其他收發事件信息的節點賦予次高優先級,最后,給那些收發時間信息的節點賦予最低優先級。 主節點完成的功能:發送窗開始信息和QOS指針,這兩個信息都是廣播幀。當主節點發送窗開始信息時,所有節點都接收,這樣就達到整個網絡同步的效果。QOS信息不是每個系統窗都必須的,當事件信息在最大異步時間內能夠完成發送,則QOS不發送;相反,當異步窗達到最大異步時間窗時,主節點就會發送QOS指針,所有節點都收到該信息,所有異步節點停止發送信息,此時同步接點才開始可以發送信息。
異步節點完成的功能:異步節點時刻在監聽總線,當窗開始信息到達時,由于異步節點的優先級都高于同步接點,此時,異步節點可以發送信息,在這些異步節點當中按照優先級的不同來調度異步信息。當QOS指針信息到達時,所有異步節點停止發送信息,只能接收。
同步節點完成的功能:同步節點也時刻在監聽總線,當窗開始信息到達時,由于同步節點相對于異步節點比較低,所以雖然此時它們也發送信息,但只要有異步信息它們就會退出。當QOS指針信息到來時,由于異步節點停止發送信息,同步節點就可以發送信息。
七、結束語
本文在系統討論了基于CAN總線的閉環網絡控制系統的特點,分析了其時域延時情況。結合CAN總線的自身特點采用了多率采樣和動態時間窗的理念,設計了基于CAN的網絡控制系統。并在實驗室級調試下,證明該閉環網絡控制系統具有良好的實時性.
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