CAN總線網(wǎng)絡(luò)的實時性研究和改進

CAN網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有很多控制芯片。控制芯片可以完成CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換。要想通過動態(tài)優(yōu)先級來改進CAN實時性，就要針對不同芯片的應(yīng)用特性來實現(xiàn)。本文的仿真是利用Philips公司的SJA1000來實現(xiàn)的。

3 TTCAN協(xié)議
TTCAN(時間觸發(fā)CAN)是CAN協(xié)議的另外一種擴展，它依賴一個靜態(tài)的TDMA時間表來保證確定的響應(yīng)時間。將系統(tǒng)中所有發(fā)送周期型數(shù)據(jù)的節(jié)點至少發(fā)送1次的時間稱為系統(tǒng)周期，系統(tǒng)周期又由n個基本周期組成。TTCAN中一個特殊的節(jié)點即時間主控節(jié)點周期性地發(fā)送使各個節(jié)點同步的消息，并且將CAN的通信分割在基本周期內(nèi)。每個基本周期開始于一個參考消息，并且由下一個參考消息的開始作為結(jié)束。在每個基本周期內(nèi)，主定時器又將每個基本周期的信道使用時間分為一個個的時間窗口，分給不同的信號，特定的信號只能在特定的時間窗口內(nèi)進行傳輸，避免了信號之間的干擾，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。參考信息是由主定時器發(fā)送的，控制基本周期的時態(tài)，它的發(fā)送表明一個基本周期的開始；獨占窗口是為特定信號預(yù)留的特定時問窗口，只有特定的信號才能在該時間窗口內(nèi)傳輸，為了使系統(tǒng)具有一定的靈活性，獨占窗口在一個基本周期內(nèi)可以重復(fù)出現(xiàn)，但是為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性，CAN幀的自動重發(fā)功能在獨占窗口內(nèi)被禁止。分配給隨機發(fā)送信息的時間窗口叫競爭窗口，一個競爭時窗可以分配給多個信息幀，競爭時窗的數(shù)據(jù)碰撞采用CAN的位仲裁機制，在這里發(fā)送的每個信息幀都具有固定的優(yōu)先級，位仲裁機制決定網(wǎng)絡(luò)中哪個信息幀取得總線的訪問權(quán)。基于和獨占窗口相同的原因，CAN的自動重發(fā)機制也被禁止。自由窗口是為網(wǎng)絡(luò)的進一步擴展預(yù)留的窗口。