CAN总线中EDF调度算法的研究与改进

针对平均分区的EDF算法在CAN总线中的应用出现的问题,提出了一种改进的基于指数分区的EDF算法;并通过引入量化误差的概念,推导证明当CAN网络中各节点相对截至期分布时间过大时,平均分区的EDF算法会导致CAN总线中信息传输任务可调度性的下降,而基于指数分区的EDF算法保证了信息传输任务的实时性,仿真试验验证了算法的有效性。     

基于CAN一卡通系统总线调度策略建模与仿真

基于控制器局域网(CAN)的测控系统需要采用恰当的总线调度策略以满足数据传输的实时性要求,其建模与仿真能对网络设计进行评估和优化。在设计一卡通系统线性混合总线调度算法的基础上,运用网络仿真系统OPNET设计了一种改进的CAN CSMA/CA模型。应用该模型对所设计的总线调度算法的效率和稳定性进行了仿真分析和比较。结果表明,该算法能够有效地满足一卡通系统数据传输的实时性要求。     

基于CAN总线的共享时钟混合调度算法

CAN总线协议已广泛地应用在分布式嵌入式实时系统中,研究表明共享时钟调度算法能够很好地将基于CAN的微处理器和时间触发网络结构结合起来。针对现有共享时钟调度算法大多采用时间触发不可抢占调度机制的不足,结合时间触发混合调度模型,提出了一种共享时钟混合调度算法,并对算法的消息传输时间、错误检测时间和抖动进行了相应分析。使用Matlab下的Truetime工具搭建仿真平台,仿真结果表明,提出的算法能够减少传输时间,降低抖动,增强实时性。     

CAN总线实时调度算法的应用

为满足电动车CAN通信系统在电动车能源管理系统中对实时性和动态分配带宽的要求,提出一种基于事件通道的CAN总线实时调度算法。该算法利用后端通道配置数据库实时修改CAN总线通道组合方式,为具有不同实时性和可靠性要求的数据动态分配传输通道,满足电动车能源管理系统研究和实施阶段对系统可修改性的需求,缩短系统的研发周期。     

基于DMS和EDF的CAN总线混合调度算法

针对CAN总线调度问题,分析了CAN网络中信息帧发生传输错误的概率化最大响应时间,融合DMS算法的可预测性良好、处理器开销低以及对数分区EDF算法的灵活性强、网络利用率高的特点,提出一种考虑消息关键性的混合调度算法;在上述研究基础上,利用MATLAB/SimEvents工具箱建立CAN网络模型,并对3种调度算法进行了仿真,当网络利用率达到约85%时,混合调度算法丢包率为0.8%,但丢失的数据不包含硬实时消息,而且成功降低了处理器的额外开销时间,仿真结果表明混合调度算法既能提高系统的实时性,又能减小处理器的运算负担。     

CAN网络层次化动态调度策略设计与实现

CAN总线是一种基于消息的事件触发通信服务,主要应用于汽车、机器人等实时通信系统.CAN总线上有多个节点互相独立工作,当多个节点访问总线时出现消息碰撞,由于CAN总线采用按位仲裁算法决定节点访问总线的优先级,导致低优先级节点访问失败,而高优先级节点继续传输消息,这种方式导致低优先级节点饥饿现象而丢失消息,因此CAN总线调度算法随之被提出.目前调度策略已从静态发展到动态,但是随着节点的增多,系统维护和调度难度增加,单条总线调度策略难以维持系统性能需要.因此本文考虑将系统中的节点挂载到多条CAN总线上构成CAN网络,针对CAN网络提出了一种层次化的动态调度算法,将节点优先级仲裁分为：单条总线本地优先级仲裁和系统全局优先级仲裁,确定系统优先级最高的节点,使其进行数据传输.利用MATLAB中的Stateflow工具,建立分层动态调度模型,依据CAN总线数据传输机制和仲裁机制,设计实现了节点模块、总线模块、函数模块等,在总线模块实现了两级调度.实验结果表明,本算法在增加了节点总数目的基础上,满足高优先级节点传输且避免了低优先级节点的饿死现象.     

一种CAN总线调度算法在机车制动机上的应用研究

针对工业实时通信中标准CAN总线协议在网络拥塞情况下出现某些帧无法发送和丢帧等问题,提出了一种静态和动态相结合的调度算法.该算法首先建立一张帧信息表,接着利用该表来确定当前帧的类型,然后通过表中的优先级进行实时传输.如果当前信道上出现相同优先级的帧,则使用动态调度算法进行调度传输.通过仿真实验以及机车制动机上的应用表明,该算法在网络资源不充足情况下可以很好地协调不同帧之间的发送,使得所有帧都能正常发送,从而满足机车制动机实时通信的需求.     

基于 CAN 总线的网络监控系统调度算法研究与改进

分析RM、EDF、MEF-TOD经典实时调度算法的不足。针对实际网络监控系统中通信对象的特点,结合CAN总线协议,设计一种混合调度算法。利用TrueTime工具箱建立网络监控系统模型,对算法进行仿真、分析,证明了该算法的有效性和优良性。     

基于CAN总线网络控制系统中的时延分析及对策

网络时延严重影响网络控制系统的实时性和稳定性.分析CAN总线网络控制系统时延的构成,针对给定的网络控制系统模型,给出系统稳定性与网络时延之间的数学关系式,并讨论了网络负载率对网络时延,系统稳定度的影响.采用基于时间触发方式的CAN总线信息调度方案,结果表明,该调度方法消除了CAN总线系统由于总线冲突而引起的时延.计算机仿真及实验表明,相比于事件触发方案,基于时间触发的CAN总线网络调度方案使系统性能得到明显改善.     

基于CAN总线的实时DSP应用算法

根据控制局域网络（CAN）的特点及应用要求,提出一种新的动态调度协议（DSP）,通过动态选择时间间隙调度信息,同时考虑实时数据的重传机制,并在此基础上介绍基于CAN总线的实时DSP应用算法,该算法不仅能满足CAN网络中实时应用系统的性能要求,还能充分利用CAN网络带宽。实验结果表明,该算法降低了传输请求程序的平均信号延迟,同时提高了网络利用率。     

无人机仿真系统CAN总线调度及注册机制设计

针对无人机仿真系统传输数据量大,实时性要求高等特点,以基于CAN总线的飞行仿真系统为平台,设计了总线时间调度以及状态检测机制,对数据进行分组分时传输,保证总线通信的实时性,为仿真测试提供了一套正确有效的验证平台;针对传统仿真系统接口资源固定,不利于更改升级的问题,设计了接口资源注册机制,根据各接口节点的注册信息建立系统接口资源表,进行统一管理,提高了系统的灵活性,便于仿真系统的开发。     

现场级硬实时网络在线调度

通过对主要周期和非周期硬实时调度算法的深入研究，提出了一种可用于调度链路数据包的在线硬实时调度系统(ARTCS)。该调度器基于单调比率调度算法：RM、风车调度算法Sr和轮询服务器调度算法，能快速判定可调度性，进而自动生成总线表，使调度算法将数据包作为周期数据包进行调度。ARTCS简单、易用，有效地利用了总线带宽。顺序执行总线表，不仅能保证硬实时的性能，而且避免了消息传输中的中断和阻塞，因而较好地满足了现场总线领域中硬实时通信系统的要求。     

区域计算机联锁CAN实时性改进及仿真分析

区域计算机联锁系统采用调度监督加集中联锁的方式实现,其安全通信网通过物理介质的延伸进行区域性控制,随着大量相邻站点并入系统,对安全协议的实时性要求也逐渐增高。为此,针对该系统使用的控制局域网络( CAN)总线协议,对站间安全通信网CAN总线的传输时延进行分析,采用动态优先级算法对实时性进行改进。仿真结果表明,通过改变负载,相比于标准CAN,改进的CAN总线协议降低了节点的最大时延,能够保证不同类型节点的实时性,可满足区域计算机联锁系统对网络通信的要求。     

一种“动静结合”的CAN总线调度算法在汽车电子控制网络中的研究与应用

一种以TTCAN技术为基础、结合动态优先级的CAN总线调度算法,阐述了这种算法较传统CAN总线协议的改进之处,并将该调度算法应用在基于CAN总线的汽车电子控制网络系统中,有效改善了系统实时性及网络质量。     

基于CAN总线的时钟同步机制研究

作为一种典型的多主系统,CAN总线具有高实时性特点,在应用中,需要根据实际系统的要求选定恰当的调度算法,满足其消息传输的实时性要求。在CAN总线中有效地实施调度算法,必须提供高精度的时钟同步机制。在此基础上,分析了如何把“后期协商”时钟同步算法应用于CAN总线,设计了一种改进的容错性“后期协商”同步算法,提供了高精度的时钟同步机制,实现了在CAN总线中有效地实施调度算法,提供了一定的容错能力,减少同步开销。     

CAN总线中改进的EDF调度算法可调度性分析

针对于CAN总线的调度问题,因现有的平均分区EDF调度算法在对于优先级反转问题上收效甚微,从而导致消息缺乏一定的可调度性,故提出一种改进的基于幂函数分区的EDF算法;同时借助量化误差的概念,对该调度算法进行可调度性分析,充分论证了在该调度算法下,消息可调度的判定条件;采用CANoe平台进行实验仿真,对比平均分区EDF调度算法和双幂函数分区EDF调度算法,经试验测试验证了双幂函数分区EDF调度算法的可行性和优越性,改善了消息的最坏响应时间,提高了CAN网络通讯的实时性。     

MVB周期信息的实时调度

多功能车辆总线MVB网络对周期信息的通信提出了很高的实时要求,其通信的实时调度主要由MVB总线管理设备利用实时调度表来完成。在分析一般现场总线周期信息实时调度的基础上,结合MVB周期信息的通信特点,提出了采用同步RM调度算法来建立MVB实时调度表的原理与方法;并进一步提出了采用基于任务响应时间的方法对该调度算法进行可调度性分析,给出了一种有效算法,用以实现对调度表的有效性判断;最后通过MVB周期信息实例阐述了所提出的实时调度算法及其可调度性分析方法的具体应用,为实际MVB网络的应用研究提供了理论指导。     

无人机中继通信系统中信息传输调度算法研究

研究了将无人机作为通信中继平台对战区实施无线通信覆盖时的信息传输调度算法.首先介绍了几种基于信息特征(如优先级、长度、信息在系统总的占用时间等)的调度算法.为了克服传统调度算法的缺点,提出了一种改进的动态优先权调度(DPS,Dynamic Priority Scheduling)算法,将信息的优先级与接受系统服务的时间联系起来,动态调整信息的优先权,从而获得较小的系统平均时延,而且对不同信息又不失“公平性“.最后给出了几种调度算法的仿真结果,并对结果进行了分析.分析表明,动态优先权调度算法是一种比较适合无人机通信中继的实用调度算法.     

基于改进故障模型的CAN总线调度分析及在导弹控制系统中的应用

建立总线式体制是现代导弹控制系统互联方式发展的必然趋势。CAN总线是一种设计优良的总线,但是其缺点在于其事件驱动型的协议导致无法建立CAN总线的可靠调度策略。Tindell给出的基于最小间隔故障模型的WCRT调度分析方法在强干扰环境中会导致乐观偏差。给出了一种基于广义泊松过程的改进故障模型,并在此基础上建立了CAN总线消息的调度分析。最后将该调度分析应用于导弹控制系统,并分析了对总线调度能力构成影响的因素。     

煤矿井下增强型定位分站的研究与实现

在复杂的煤矿井下环境中,现有的井下人员定位分站很难实现对井下人员精确、稳定的定位;研究了一种基于CAN总线通讯技术的增强型井下人员定位分站系统,以ARM7为核心控制芯片,结合ZigBee无线通讯技术,并对系统进行Matlab仿真和实验;仿真图像的对比显示增强型驱动CAN总线信号传输传输距离大于标准型CAN总线,传输时间减小了45%;在传输速率为30kbit/s时进行的实验结果表明,增强型的CAN节点幅值4.5V比标准CAN结点的2.1V提高了约1.2倍;仿真和实验的结果表明,增强型CAN总线定位分站信息传输时信号的传输距离增大、信号延迟减弱、幅值衰减明显减小。