can匯流排實時通訊排程技術

2021-08-02 10:26:16 字數 1976 閱讀 6866

下面的討論主要針對主從式。

原始的辦法是採用輪詢方式,無法保證系統的確定的時態特性,對通訊的滯後無法**和控制。因此要採取恰當的排程策略。

1。通訊資料的實時性 

通訊是用來節點之間交換資料,這些資料

(1)實時資料:包括週期實時資料和非週期性實時資料 

(2)非實時資料

資料的實時性是以資料的截止期來表示的,所謂實時通訊既是滿足任務截止期的通訊,工業控制系統的資料截止期滿足取樣週期和系統的穩定性要求 。

2。通訊排程的基本方法

兩種基本方法:

時間觸發(tt)

事件觸發,(et)

1)時間觸發(tt)

乙個任務: j= 其中:c:執行時間;d:為j的死期;t為j的請求週期;r為j的最初請求時刻。

任務排程演算法是在某一時刻將任務分配到處理器上的執行的一組規則。

任務排程演算法一般是基於優先順序關係的。如果排程過程中優先順序不變則任務排程演算法是靜態的,否則為動態排程。

時間觸發適合週期性任務排程,如現場感測器、變送器、節點狀態資料以及執行器的控制更新資料。

時間排程演算法分:佔先式和非佔先式兩種。

週期性傳輸過程的描述,以及對應的靜態和動態的傳輸方法,產生乙個大規劃週期的傳輸規劃時刻表;由於大週期是各個週期過程的週期的最小公倍數。

2) 事件觸發(et)

事件觸發的排程方法適合突發任務的排程,如具有硬實時要求的排程(緊急停車、報警、故障處理),

(1)排程模型:tindell和clark2023年最早提出了事件觸發的任務的排程模型,採用週期性的任務策略來傳輸突發任務,其週期為最小的兩個任務之間的間隔。 

(2)基於中斷的傳輸策略:

有的學者在時間觸發的基礎上,提出了擴充套件的時間排程方法(ftt),即tdma協議的基礎上,每個時間片採用兩階段:週期資料傳輸階段和非週期資料傳輸階段。

3、can協議現場匯流排控制系統的實時通訊排程

(1)優先順序相同的資料傳輸

假設:系統工作在主從方式,現場從節點是通過硬體中斷接收主機傳送的資訊,**的報文也在該中斷服務程式中完成的。

現場節點的資訊優先順序相同,即實時性相同。分析協議,我們可以看出,只要確定通訊的目的位址和通訊報文的用途(命令字),即可根據命令字和主節點的有關資訊組成乙個完整的報文,所以將主機和現場節點通訊的所有報文的目的位址和命令字提取出來,組成乙個任務列表(乙個報文佔乙個任務)。具體分析如下:

設:某一報文的目的位址和命令字為nodex和cmdx,則主機根據事先制定的協議(命令字)可以組成乙個完整的傳送報文,現場節點收到該報文後,根據nodex和cmdx可以組成乙個**報文,所以可以唯一確定這一次傳輸過程(即乙個任務)。

為乙個任務。

將系統內所有需要的即可組成任務列表。

unsigned char task_tab[n][2]=,……}

(2) 多種優先順序任務傳輸策略

根據系統的資訊實時性,將系統中的傳輸任務分為若干種不同週期的任務(一般不要超過四種)。這樣就可形成若干種不同週期的任務列表。

在定時中斷服務程式中,每中斷一次,只能完成某一類任務列表的某乙個任務。在這幾類任務中,周期短的任務優先順序最高,周期長的任務優先順序低。只有當高一級的任務列表中的任務在其迴圈週期內完成傳輸後,才進入下一級的任務的傳輸。高一級的任務傳輸可以打斷優先順序低的任務傳輸迴圈,當高一級的任務在其迴圈週期傳輸完成後,接著進行被中斷的任務傳輸迴圈。不管是哪一種任務,其單個任務的傳輸過程和一般週期性任務的傳輸過程一樣。

(3)非週期性的資料傳輸策略

a.緊急任務傳輸

乙個緊急任務也是由來表示

性質:非週期性的實時性,其傳輸過程和乙個一般的任務的傳輸過程一樣。

首先查詢是否有緊急任務,有,傳輸緊急任務列表中的表頭任務(緊急任務採取佇列形式,先進先出,在乙個傳輸週期中,只傳送乙個緊急任務),對於緊急任務的傳輸,採用確認措施,只有確認乙個緊急任務的傳輸過程完成,才將其從緊急任務的佇列中刪除,否則重新傳輸這個緊急任務。只有在緊急任務傳輸全部結束後,也就是在緊急任務佇列中無緊急任務傳輸時,才傳輸一般的週期性任務。

b採用週期性任務傳輸策略

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