[發明專利]一種時間觸發總線規劃和調度方法

有效

• 申請號: 202010523667.5
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111884890B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 于峰;劉智武;陳長勝;周耿;王晨博;張旭
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04J3/16
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 鄭麗紅

1.一種時間觸發總線規劃和調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、構建總線系統；

在構架視圖中添加節點與總線，并相互連接，完成總線系統的構建；

步驟二、配置總線系統的總線參數；

2.1)進行時間觸發協議總線拓撲配置；

2.2)配置全局參數，所述全局參數包括通信速率、節點數目、余度設置、TDMA周期、簇周期以及簇周期內包含的TDMA周期個數；

步驟三、配置總線系統的節點參數；

3.1)確定各節點名稱、節點ID、是否指派為冷啟動節點、最大冷啟動嘗試次數；

3.2)為各節點指派消息并設置消息屬性；

步驟四、消息的規劃編排；

4.1)配置時隙參數；

根據步驟二和步驟三的參數配置，對總線系統中每個節點在不同TDMA周期中的通信時隙進行規劃和調度，完成總線TDMA周期的時隙分配；每個TDMA周期中包含總線系統中每個節點的不同時長的通信時隙；

4.2)總線消息全局規劃配置；

4.21)將所有消息分別按周期排序，按照消息更新周期P_i從小到大的順序升序排序，若同周期則按照其消息長度L_i從大到小的順序降序排序；若消息同周期同長度則按其在消息列表的先后順序排列；

4.22)按照排序順序對所有周期性消息的傳輸進行規劃，判定周期消息M_i的調度可行性，M_i以P_i為最小周期，其在簇周期C_i內循環調度C_i/P_i次；

4.23)若在消息描述列表內找到間隔為P_i的C_i/P_i個時隙，且時隙內部剩余可填充的消息長度均大于當前消息長度，則將該消息規劃至消息描述列表中，同時更新各相關時隙的剩余可分配消息長度；

若存在時隙內部剩余可填充的消息長度小于當前消息長度的情況，但對應TDMA周期內所有時隙剩余可分配消息長度大于當前消息，則將其余時隙空閑時間均勻劃分至目標時隙并將該消息填表，同時更新相關時隙的剩余可分配消息長度后啟動對后續消息的編排；

若出現消息無法被編排進消息描述列表中，則更改步驟三中該消息的消息屬性，或者，對步驟二中的簇周期和TDMA周期進行重新設置，重復步驟二至步驟四，直至所有消息均被編排進消息描述列表中；

步驟五、可調度性檢查；

5.1)對全局參數約束、時隙與消息長度約束、消息參數規劃合理性進行檢查；

5.11)對全局參數約束進行檢查：

a1、總線配置中余度不大于3；

a2、總線配置的最大節點數不大于64；

a3、TDMA周期是否能整除簇周期；

a4、簇周期TDMA數量是否滿足最長周期消息；

a5、每個TDMA周期內最多允許時隙的個數是否同總線系統中節點數目一致；

5.12)對時隙與消息長度約束進行檢查：

b1、時隙最小長度：能容納被分配節點的最長消息的傳輸；

b2、時隙最大長度：時隙最大長度小于控制器存儲深度；

b3、一個TDMA周期上時隙的時間長度滿足以下公式：

其中，Slot_{length_i}為節點i占用的時隙長度；

b4、簇周期中所有消息傳輸時間不大于簇周期中的每個TDMA周期之和；

5.13)對消息參數規劃合理性進行檢查；

c1、檢查各節點內消息的調度規劃周期不大于對應消息的周期屬性；

c2、檢查消息之間有無重疊；

任何一條消息的起始時間與終止時間在一個簇周期上構成一個獨立的時間區間，即：

c3、檢查在同一TDMA周期中消息是否重復分配；

c4、檢查總線利用率是否滿足設定要求；

總線占用率為一個簇周期中所有分配消息的傳輸時間長度與簇周期的比值，即總線利用率計算如下：

對于被重復分配在不同TDMA周期中的消息，其分配的消息傳輸時長包含原始消息和再次分配的消息：

c5、檢查簇周期時長的正確性，簇周期時長由TDMA周期和TDMA數量兩個參數決定，應符合以下公式：

Cluster_length＝TDMA_length×TDMA_num

5.2)消息規劃編排經檢查通過后，對各時隙中剩余未規劃的時間進行均勻化處理；

步驟六、圖形化顯示并輸出；

將步驟五驗證通過的消息規劃編排以圖形化展示、以文件的形式輸出。