在实时通信中对TTCAN的改进

TTCAN是工业领域中被广泛应用的现场总线协议。根据TTCAN协议的主要特点和存在的不足,提出了主/从模式的网络结构,主节点根据同步报文的特点在系统正在运行的情况下生成下一个计划调度表,在下一个周期开始时包含有同步报文传输信息的触发报文将被发送给所有的从节点,解决了调度表在线修改的问题。在同步报文和异步报文之间插入空闲时间,使二者实现时间隔离,避免了事件触发报文对时间触发报文的干扰。

基于ARM的TTCAN网络系统的研究与实现

TTCAN是基于时间触发机制的CAN高层协议,可以有效改善CAN通讯实时性和确定性。本文通过对TTCAN协议和调度算法分析研究,采用TTCAN同步机制的Level 1级校准同步整个TTCAN网络,实现了以调度主站和多个从站构成的TTCAN网络。系统以S3C2410ARM处理器为核心,采用CAN控制器MCP2515,构建TTCAN的调度主站,采用MSP430设计从站节点。最终的通讯测试结果验证了系统硬件和软件调度算法的正确性,具有较好的应用价值。

TTCAN的时间同步分析

对基于时间触发的通讯协议TTCAN的时间同步策略进行了阐述,提出群组内部同步算法的数学模型,并对其同步精度进行了分析。

TTCAN在分布式客房控制系统中的应用

TTCAN总线协议是一种CAN总线高层协议,它将事件触发机制和实时性更高的时间触发机制相结合,提高了网络实时性,满足了对安全性、可靠性要求苛刻的分布式实时控制系统以及总线日益增长的信息负载的需求。通过对TTCAN协议的研究,采用TTCAN协议的时钟同步机制同步整个网络的时钟,实现了时间主控节点对从节点的有效调度,提高了分布式客房控制系统中各个模块之间通信的实时性和可靠性。TTCAN控制器以TI公司的TMS320LF2407A处理器为核心,实现高层协议算法。采用了Microchip公司的CAN控制器MCP2515实现底层协议。通过系统调试和实验,结果较好的验证了TTCAN协议在通信实时性和带宽利用率方面的优势,表明TTCAN时间触发通信方式和系统矩阵周期的调度在一定程度上减少了总线上消息间的冲突,证明基于时间触发的CAN总线协议具有很好的应用价值。

容错模式下TTCAN系统矩阵的实时调度

TTCAN协议是一种CAN总线高层协议,在现行CAN协议的基础上引入了时间触发机制.由于消息组中的消息具有多样性,各个消息的周期可能相差很大.针对这一问题,采用最大公约数(GCD)方法来加以解决;利用遗传算法对调度表进行优化,提高了网络利用率,并且提高了事件触发任务的实时性能.对调度表的容错性能进行了分析,并提出了基于后面优先原则的仲裁窗方法.实验结果表明,该算法优化系统网络调度,保证了传输的实时性.

时间触发CAN——TTCAN

随着车上网络技术的深入应用,ISO11898-1定义的标准CAN逐渐显示了在实时性方面的不足。Bosch公司开发了建立在标准CAN基础上的支持时间触发的CAN高层协议——时间触发CAN。本文详细分析时间触发CAN——TTCAN的同步调度工作机制,并比较了CAN和其他时间触发方式的车上网络协议Byteflight和TTP/C各自的优缺点。

基于TTCAN协议的冗余现场总线系统

对于电厂高可靠性系统,现场总线控制系统的安全性还有进一步改进的要求。TTCAN是基于传统CAN总线的一种高层协议,其通信是基于时间触发的,因而适用于安全相关的场合。本文主要对传统TTCAN硬件结构进行了改进,据此提出了一种双通道TTCAN冗余总线方案及其冗余管理策略。

TTCAN协议在核电厂安全级仪控系统中的应用研究

TTCAN协议在传统CAN基础上引入了时间触发机制,通过时间触发和时分多址的方式提高总线网络数据传输的实时性和确定性,适应更高安全级的网络通讯要求。本文以核电厂安全级仪控设备为对象,设计了基于TTCAN的总线网络架构和应用软件,验证了TTCAN协议应用能够满足安全级仪控系统的总体功能性能要求。

基于模拟退火遗传算法的电动汽车网络优化调度

介绍了基于TTCAN协议的电动汽车控制网络的结构组成;在分析TTCAN协议的基础上,设计了一种利用模拟退火遗传算法进行系统矩阵优化的方法,并给出了该算法的具体实现过程;最后利用汽车工业的SAE标准报文子集对该算法进行验证,结果表明,该算法在减小网络抖动方面具有良好的效果。

CAN网络实时性分析及改进

随着CAN总线控制网络的复杂化,单段网络上的控制节点数目增多而且网络带宽利用率要求日益提高,这使得总线上优先级属性低的数据传输延时增加。提出"取模增加"法动态改变站点优先级,使优先级较低的站点可以动态地提高优先级,通过动态改变各站点优先级,保证各站点有均等机会获得总线控制权,实现数据实时传输。与TTCAN(时间触发CAN)协议方式进行实验比较,得出了网络延时特征。在较大网络负载的情况下,对于事件型消息,采用动态优先级调度算法可以比CAN方式的网络传输延时降低10%,对于周期型消息,TTCAN方式比采用CAN方式降低网络传输延时20%。

CAN总线实时性分析

为了优化CAN通讯协议的实时性,通常有两类方法。第一类是在原有CAN事件触发协议的基础上对总线仲裁方式做一些改进;第二类是采用时间触发的TTCAN协议。本文搭建了实验平台,对不同网络负载和不同类型消息帧下的通讯延迟时间进行了实验,比较了第一类方法中的动态优先级与第二类方法中的TTCAN的网络实时性能。结果表明:负载率较大、较高时,不同类型的消息帧对消息帧的延迟时间影响较大。若采用动态优先级,事件型消息帧的延迟时间基本不变,周期型消息帧的延迟时间显著增加;若如采用TTCAN,事件型消息帧的延迟时间显著增加,周期型消息帧的延迟时间基本不变。

带时间触发的CAN网络设计

为解决CAN总线系统中事件触发报文发送时,固定优先级仲裁机制所引起的发送时间不确定,低优先级报文可能被延误的问题,根据时间触发CAN的基本原理和结构特征,结合通用CAN控制器SJA1000,举例介绍如何组建一个TTCAN实验系统的基本步骤和算法。该设计可以确保实时和安全性要求较高的自控系统的正常运行。

基于网络控制系统的鱼雷制导系统结构

研究了基于网络控制原理的鱼雷网络控制系统, 详细分析了鱼雷网络控制系统的稳定性问题和基于时间触发的TTCAN高层协议, 旨在通过对鱼雷网络控制系统结构的研究, 指出其结构的意义和进一步的研究领域。

时间触发的CAN协议

CAN总线报文传输用时间触发操作解决网络拥塞。时间触发机制按时序表处理传输操作、时钟同步、基循环间时隙、时间主控器建立等任务。传输操作时刻表由基循环组成的系统矩阵为基础,时间间隔尺度以网络时间单元为单位实现时间同步。中断时刻表时,时间主控器在当前基循环后的参考报文内添加等待时隙请求,以协调整个网络。

以微机作为时间主机的时间触发CAN

将微机(PC)引入时间触发CAN(TTCAN)时,Windows XP系统由于基于线程优先级采用抢占式策略进行任务调度而导致非实时性问题。为解决该问题,通过研究PC内部高精度定时器及TTCAN的基本原理和结构特征,设计实现以PC结合通用CAN控制器SJA1000作为时间主节点的TTCAN,其可以满足窗口大小为毫秒级别的TTCAN应用。