CAN网络层次化动态调度策略设计与实现

作     者：邵椿与 李晓娟 史涤霏 张笑搏 王瑞 关永 SHAO Chun-yu;LI Xiao-juan;SHI Di-fei;ZHANG Xiao-bo;WANG Rui;GUAN Yong

作者机构：首都师范大学信息工程学院高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心电子系统可靠性重点实验室北京100048 首都师范大学燕都学院北京100048 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFB1309900)资助 国家自然科学基金项目(61977040,61876111)资助 科技创新服务能力建设项目(00620530290073)资助 首都师范大学交叉科学研究项目(0062155087)资助 

出 版 物：《小型微型计算机系统》 (Journal of Chinese Computer Systems)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      码：1141-1146页

摘      要：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.

主 题 词：CAN总线 两级仲裁 层次化动态调度 Stateflow建模 

学科分类：08[工学] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.20009/j.cnki.21-1106/TP.2021-0327

馆 藏 号：203111750...