ارتباطات تحریک‌پذیر زمانی در پروتکل شبکهCANا ( Time Triggered CAN)
چکیده :
شبکه‌های صنعتی یکی از مباحث بسیار مهم در اتوماسیون میباشد. شبکه‌ی CAN به عنوان یکی از شبکه‌های صنعتی ، رشد بسیار روز افزونی را تجربه کرده است.
در این میان ، عدم قطعیت زمان ارسال پیام‌ها در این پروتکل شبکه ، باعث می‌شود که کاربرد این شبکه در کاربرد‌های حیاتی با اشکال مواجه شود. یکی از راه‌حل‌‌های برطرف کردن این مشکل ، استفاده از تکنیک تحریک زمانی است که در ایت مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد.
مقدمه:
در محیط‌های صنعتی ، کارخانجات ، خطوط تولید و امثالهم ، اتصال میکروکنترلر‌ها ، سنسورها (Sensor) و محرک‌ها (Actuator) با چندین نوع سیستم ارتباطی متفاوت به یکدیگر ، نوعی هنر معماری در الکترونیک و کامپیوتر است. امروزه ارتباطات از نوع تحریک‌پذیر زمانی به‌طور گسترده‌ای در پروتکل ارتباطات برپایه شبکه با پروتکل CAN (Controller Area Network) استفاده می‌شود. مکانیسم داوری (Arbitrating) در این پروتکل اطمینان می‌دهد که تمام پیام‌ها بر اساس اولویت شناسه (Identifier) منتقل می‌شوند و پیامی با بالاترین اولویت به هیچ عنوان دچار آشفتگی نخواهد شد. در آینده ، بسیاری از زیرشبکه‌های (SubNet) مورد استفاده در کاربرد‌های حیاتی ، به‌عنوان مثال در بخش‌هایی مثل سیستم‌های کنترل الکترونیکی خودرو (X-By-Wire) ، به سیستم ارتباطی جامعی نیاز دارند که دارای قطعیت ارسال و دریافت در هنگام سرویس‌دهی باشد.
به عبارتی ، در ماکزیمم استفاده از باس که به عنوان محیط انتقال این نوع شبکه به‌کار می‌رود ، باید این تضمین وجود داشته باشد که پیام‌هایی که به ایمنی (Safety) سیستم وابسته هستند ، به موقع و به درستی منتقل می‌شوند. علاوه بر این باید این امکان وجود داشته باشد که بتوان لحظه‌ی ارسال و زمانی را که پیام ارسال خواهد شد را با دقت بالایی تخمین زد.
در سیستم با پروتکل CAN استاندارد ، تکنیک بدست آوردن باس توسط گره‌های شبکه بسیار ساده و البته کارآمد است. همان‌گونه که در قبل توضیح داده‌شده است ، الگوریتم مورد استفاده برای بدست آوردن تسلط بر محیط انتقال ، از نوع داوری بر اساس بیت‌های شناسه است.
این تکنیک تضمین می‌کند که گره‌ای که اولویت بالایی دارد ، حتی در حالتی‌‌که گره‌های با اولویت پایین‌تر نیز قصد ارسال دارند ، هیچ‌گاه برای بدست آوردن باس منتظر نمی‌ماند. و با وجود این رقابت بر سر باس ، پیام ارسالی نیز مختل نشده و منتقل می‌شود. در همین جا نکته‌ی مشخص و قابل توجهی وجود دارد.
اگر یک گره‌ی با اولویت پایین بخواهد پیامی را ارسال کند باید منتظر پایان ارسال گره‌ی با اولویت بالاتر باشد و سپس کنترل باس را در اختیار گیرد. این موضوع یعنی تاخیر ارسال برای گره‌ی با اولویت پایین‌تر ، ضمن این که مدت زمان این تاخیر نیز قابل پیش‌بینی و محاسبه نخواهد بود و کاملا به ترافیک ارسال گره‌های با اولویت بالاتر وابسته است.
تعداد صفحات: 12
