CAN总线网络的实时性研究和改进

CAN网络已经有很多控制芯片。控制芯片可以完成CAN协议转换。要想通过动态优先级来改进CAN实时性，就要针对不同芯片的应用特性来实现。本文的仿真是利用Philips公司的SJA1000来实现的。

3 TTCAN协议
TTCAN(时间触发CAN)是CAN协议的另外一种扩展，它依赖一个静态的TDMA时间表来保证确定的响应时间。将系统中所有发送周期型数据的节点至少发送1次的时间称为系统周期，系统周期又由n个基本周期组成。TTCAN中一个特殊的节点即时间主控节点周期性地发送使各个节点同步的消息，并且将CAN的通信分割在基本周期内。每个基本周期开始于一个参考消息，并且由下一个参考消息的开始作为结束。在每个基本周期内，主定时器又将每个基本周期的信道使用时间分为一个个的时间窗口，分给不同的信号，特定的信号只能在特定的时间窗口内进行传输，避免了信号之间的干扰，其结构如图5所示。参考信息是由主定时器发送的，控制基本周期的时态，它的发送表明一个基本周期的开始；独占窗口是为特定信号预留的特定时问窗口，只有特定的信号才能在该时间窗口内传输，为了使系统具有一定的灵活性，独占窗口在一个基本周期内可以重复出现，但是为了保证数据传输的确定性，CAN帧的自动重发功能在独占窗口内被禁止。分配给随机发送信息的时间窗口叫竞争窗口，一个竞争时窗可以分配给多个信息帧，竞争时窗的数据碰撞采用CAN的位仲裁机制，在这里发送的每个信息帧都具有固定的优先级，位仲裁机制决定网络中哪个信息帧取得总线的访问权。基于和独占窗口相同的原因，CAN的自动重发机制也被禁止。自由窗口是为网络的进一步扩展预留的窗口。