基于网络演算的动态可重构总线建模及关键参数确定

嵌入式系统在使用UM-BUS总线时,总线仲裁时隙大小、协议包大小等关键参数对总线性能有很大的影响;必须通过数学模型建立与仿真分析等手段确定总线关键参数,确保总线传输时延满足系统的实时性需求.本文针对UM-BUS总线的实时性进行了建模和分析,利用网络演算理论建立了总线系统数据服务模型,得出了数据传输时延上界的解析结果表达式.给出了一个典型的无人艇控制系统实例,确定了最优的关键参数设置.通过仿真分析结果与实验统计结果的对比,验证了模型的准确性.

动态可重构总线测试系统的模块设计

动态可重构总线UM-BUS是一种以多通道并发冗余实现动态容错的新型高速串行总线,其测试系统通过对总线数据的采集和处理,完成无过滤监听数据、总线状态分析等测试功能.总线测试系统针对有效带宽为149.5MB/s的8通道UM-BUS总线,设计高速缓存方案和通信方案,主要通过对数据的分类多级缓存和USB3.0传输方式,实现PC对总线数据的实时采集.结果表明,测试系统能够对UM-BUS总线的高速数据进行实时采集和存储,数据可靠性也得到验证,为实现总线状态分析和有过滤监听等功能做好准备.

动态可重构高速串行总线中断请求方法的设计与实现

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)具有多通道并发冗余的特征以及远程存储访问能力,然而传统的固定网络结构已不能适应CPS、物联网对异构资源动态接入、多源感知融合的需求.为解决UM-BUS总线网络中功能模块的即插即用和实时响应,本文提出一种低开销、高效率的中断请求与仲裁方法,采用基于编码仲裁的方式实现总线节点设备的中断处理,满足CPS、物联网应用环境下,UM-BUS总线节点设备之间事件中断通知与快速实时响应的需求.

UM-BUS总线传输系统的建模与仿真

UM-BUS(动态可重构高速串行总线)是一种基于故障实时检测和动态重构的新型多通道高速串行总线。UM-BUS总线的传输介质为屏蔽双绞线,传输通道采用MLVDS(TIA/EIA-899-2002)信号传送方式,能够支持多个节点设备直接连接。基于传输线理论,采用Hyperlynx建立了UM-BUS总线物理线路的电阻隔离型、电容隔离型、阻容隔离型3种传输模型,并对仿真眼图及实测眼图进行了分析,确定了UM-BUS总线物理链路模型,为进一步研究UM-BUS总线传输系统提供了支持。

基于PCIe的DMA传输在UM-BUS测试系统中的设计与应用

动态可重构高速串行总线(UM-BUS)是一种利用多通道并发冗余的方式来实现总线动态容错的高速串行总线。它的测试系统可以实现对总线的通信过程进行监测、存储与分析。由于测试系统需要在数据采集终端与PC之间建立高带宽的通信通道,设计了UM-BUS总线测试系统的PCIe2.0 x1通道的应用方案,设计并实现了基于FPGA的PCIe总线DMA数据传输方案。实验测试结果表明,实际传输速度可以稳定达到200 MB/s以上,完全满足总线测试系统中对数据传输速率的要求。