can匯流排延時分析

2021-08-02 10:28:25 字數 2104 閱讀 8829

根據can控制網路資料流的方向可以看出,can網路的報文資訊延時由以下三部份組成。

1、幀延時tdf : 由資訊序列化導致的延時;

幀延時即報文資訊的傳輸延時,由幀長度和匯流排的傳輸速率決定。

幀長度:由資料場、識別符、填充位的個數共同決定。

傳輸速率:傳輸速率由波特率度量,can通訊時:一般傳輸距離為40~10000m,速率5~1mbit/s之間變化。

由於can控制網路的報文資訊大部分是短幀資訊,其傳輸的資料位元組數較少,則識別符的差異導致的延時差異將達到30~40%。

結論:幀格式對延時資訊的影響是巨大的。

2、軟體延時與can控制器延時tdsc : 

軟體延時:是應用程序中,主cpu將資料從can控制器中讀出/寫入並作初步處理所耗費的時間。

can控制器延時:是can控制器為實現接收/傳送快取器中的資訊和序列化的資訊的相互轉化所開銷的時間,另外還有收發器的延時.

軟體和控制器導致的延時與具體應用、主控器、can控制器和介面晶元有關。

總延時包括從傳送程序往can控制器的傳送快取器中寫第乙個資料開始,一直到接收程序中將接收快取器中的有關資料全部讀出的整個時間段。

3、**訪問延時tdma : 是不同優先順序報文搶奪匯流排資源時的匯流排衝突延時。

1)can控制網路中的網路節點數量很少且網路負載很小,那麼網路資訊延時基本上是由幀長度、位速率、應用程序和控制器決定。

2)多節點、高負載的網路控制系統中,由報文搶占匯流排資源而引起的**訪問延時將凸顯其重要性。因此對**訪問延時的分析對於設計工業控制系統來說,將具有非常重要的現實意義。

對於乙個匯流排型控制網路,要對其**訪問延時效能進行分析,須建立乙個合理的數學模型進行理論分析,並進行離散時間系統的**試驗加以驗證。

網路延時變化原因:

首先,是由於**訪問衝突導致的延時變化;

網路平均負載對平均等待延時影響巨大。但是即使在同一平均網路負載條件下,由於微觀網路負載的差異,將導致完全相同的兩個報文的延時有巨大差異。

乙個極端的情況是某一時間段網路微觀負載為零,報文資訊立即得到傳送;但是在另外乙個時間段,網路微觀負載為滿負荷執行,如該報文優先順序不佔優勢的話,這將導致極大的延時。

分析結論:

(1)網路的平均負載對延時變化的影響是巨大的,隨著平均負載的提高,報文的最大最小等待延時的差值隨之增加。

(2)高優先順序的報文的延時變化對網路負載不敏感。 

其次,是由於填充位的變化導致的延時變化;

在實際應用中間,填充位可導致0%~15%的幀延時波動。由於其影響是隨機的,所以只能從統計特性上對填充位的影響加以分析。

另外,還有諸如器件引起的延時變化等。

在實際測量應用中發現,即使在完全相同的測試條件下,

1)同一對節點之間報文傳送方向的差異,也將導致較為明顯的延時變化。該延時變化主要由控制器以及外接晶振差異所致。

2)同一對節點之間報文傳送方向相同,所得到的報文延時仍程一定的散布。

此兩種延時變化原理上不可避免,但其不受網路負載的影響,且影響較小。 

對於乙個典型的控制網路來說,其資訊響應時間要求為0.01~0.05sec。

can匯流排實時效能分析可知,網路頻寬和網路負載對控制網路實時效能有著巨大的影響。

當乙個can控制網路的傳輸速率100kbps,其網路負載50%,且網路執行狀況平穩,則完全能夠保證控制資訊在1~10ms內得到準確傳送。如果進一步提高網路傳輸速率,使其500kbps,降低網路負載,使其10%,則控制報文甚至可在1ms之內得到實時傳送。這樣,對於一般的過程控制,can匯流排網路完全能夠滿足其實時性要求,從而使得在其基礎之上構建乙個具備高實時性的控制網路系統成為了可能。

當然這在實現器件、網路負載、網路傳輸的平穩效能以及控制網路系統容量方面均提出了自己的要求。

通過如上對can實時效能的分析,可為設計控制網路系統提供了如下參考:

(1)當標準幀能滿足系統對控制容量、傳輸可靠性等效能需求時,盡量避免使用擴充套件幀。

(2)在滿足控制系統穩定性的前提下,盡量提高控制網路的傳輸速率,增加頻寬。

(3)盡量減小控制網路中不必要的節點及報文資訊,降低網路負載,以預留較大的網路頻寬裕量。

(4)盡量選取效能穩定、均一的器件構建網路硬體,以提高網路的整體效能。

(5)可適當增大控制取樣週期,盡可能採用同步傳輸方式,並避免網路的微觀擁塞情況。

can匯流排學習(一) 初識can匯流排

can匯流排最初由德國bosch公司為汽車檢測 控制系統而設計的。1993年can成為國際標準iso11898 高速應用 和iso1119 低速應用 can的規範從can1.2規範 標準格式 發展為相容can1.2規範的can2.0規範 can2.0a為標準格式,can2.0b為擴充套件格式 目前應...

RTMP直播應用與延時分析

直播應用中,rtmp和hls基本上可以覆蓋所有客戶端 hls主要是延時比較大,rtmp主要優勢在於延時低。低延時應用場景包括 互動式直播 譬如2013年大行其道的美女主播,遊戲直播等等 各種主播,流 分發給使用者 使用者可以文字聊天和主播互動。其實會議1秒延時無所謂,因為人家講完話後,其他人需要思考...

RTMP直播應用與延時分析

直播應用中,rtmp和hls基本上可以覆蓋所有客戶端 hls主要是延時比較大,rtmp主要優勢在於延時低。低延時應用場景包括 互動式直播 譬如2013年大行其道的美女主播,遊戲直播等等 各種主播,流 分發給使用者 使用者可以文字聊天和主播互動。其實會議1秒延時無所謂,因為人家講完話後,其他人需要思考...