can调度理论与实践意义

《can调度理论与实践意义》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com艨CAN调度理论与实践意义※■重庆工业自动化仪表研究所杨福宇关键词CAN调度理论响应时间Davis算法Tindell算法分布式嵌入式系统是当前嵌入式系统的重要发展方变化，即抖动；向，因为它能提供更强的性能，节约系统的总体成本。但——在总线上传送消息m所需时间(要考虑位填是由于各单个节点必须有通信网络相连才能协调地工作，充形成的最大值)；网络就成了关键部分，没有网络提供及时正确的数据和命D——由应用决定的传送消息m允许的时限；令，就谈不上所设计的系统服务了。在汽车的分布式嵌入R——实际的最坏传送时

2、间；式系统中，目前主流的通信网络是CAN总线。CAN是事w——传送消息m时最坏等待时间。件触发的通信协议，它根据消息的优先等级和节点的状态它们之间的关系如图1所示。自动地调度消息的传送。低优先级的消息会因同时发生的高优先级消息太多而不能及时发送，高优先级消息也有可能由于节点状态等的影响而丢失。关于CAN的局限问题可见参考文献[1]。本文主要从调度理论方面讨论CAN系统的问题，这些问题与工程应用有非常大的关系，实践意义很强。图1用于调度分析的时间参数1Tindell的分析方法和Davis的改进w由2部分构成：由低于优先级m的消息(其集合写为lp

3、(m))正在总线上传送而造成的阻塞B，和由高于优1994年，Tindell_2。首先将分析单处理器任务调度方先级m的消息(其集合写为hp(m))在总线上抢先传送而法改造成适用于CAN总线的调度方法，求取消息的最坏造成的干扰I。它们取最大值时就使w成为最坏等待响应时间。对于与安全相关的应用，只有对最坏响应时间时间。有确切的掌握，才是合理的。CAN通信在网络上的实现W一B+I(1)经过2个阶段：通信任务将消息发到发送的通信控制器B一max(c』)Z∈lp(m)(2)(CC)，发送的通信控制器将消息发到接收的通信控制器。广义地讲，响应时间是从需产生

4、通信的事件发生到消息到I一Eceiling((wm+J+r)／Tk)·Ck(3)达目标节点的时间，包括发送节点host内的处理时间，k∈lp(m)host到CC的时间，总线上消息仲裁传送时间，接收CC到为了印刷的方便和易于理解，这里用了不同的写法，其host的处理时间。仲裁获胜的消息开始传送后，便不能被中顶函数Ceiling返回的是最接近(大于等于)变量的上限中止，所以CAN调度是固定优先级非抢先式任务调度。整数，r是1位时间。Ceiling((+J+r)／)表示在消息m用到的参数定义如下：时段内高优先级消息k会出现的最多次数。于是有：T——

5、启动通信的事件间隔，即周期；w一Bm+∑ceiling((wm+J+r)／Tk)·C(4)J——由事件发生到消息开始送CC的时间之最大k∈lp(m)paper@mesnet．corn．cn(投稿专用)Microc。ntr。Iers&EmbeddedSystems5维普资讯http://www.cqvip.comw取离散值且出现在非线性方程(4)的两边，所幸的列，使m的后续消息发送前可能插入更多的高优先级消是其求解并不难。在式(5)中，用w：B作为初值循环息，代表仍有一个对总线需求的高峰，从而有可能使后面求解即可。的消息m有更大的最坏响应时间。

6、w．_B+∑Ceiling((w：+J+r)／)·C，最坏的情形是消息m刚发送，所有高优先级消息就进入队列，即领先于发完消息m后的第一个发送空隙的k∈lp(m)相位达到最大。结束条件为：w一w：(6)因此求消息m的最坏响应时间就有两种可能：用B或w>D一Cm(7)产生阻塞，像Tindell那样求消息m的最坏响应时间；由式(7)代表最坏等待时间已超时限，消息m不可调度。C产生阻塞，求下一个消息m的最坏响应时间，下一个消按优先级降低的次序逐条校验消息是否可调度，就可息m的排队时间为T一J。验证整个通信系统是否可调度。简化方法的优点是减少了计算的次

7、数，从而减少工在2006年实时网络会议上，Bril、Davis等人发表了有作量。关Tindell算法有漏洞的文章，后来他们又提出了完整的这种算法与Davis算法中的保守算法有两点不同：一改进算法。作为反例，表1中消息C用Tindell算法是是用C来产生阻塞是真实可能发生的，例如从休眠到上可调度的，最坏响应时间为3ms；但第2次消息C的传送电时消息m比高优先级消息早了一点；二是本算法得到已超时限，如图2所示。Tindell算法仅考虑了消息C的的是确切的而非保守的结果。第1次传送。计算方法：表1Tindell算法的反例第1次，用公式(5)～(7)

8、计算w，得到W(O)；消息优先级周期／ms时限／ms传送时间／msA12．52．51第2次，用公式●—一B23．53．251w(1)一Cm+：Ceiling[(w(