Controller area network response time analysis and scheduling for advanced topics: Offsets, FIFO queues and gateways
Denetleyici alan ağı (DAA) ileri konuları için tepki süresi analizi ve çizelgelendirme: Göreli konum, FIFO kuyruklar ve ağ geçitleri
- Tez No: 380995
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT, DOÇ. DR. KLAUS WERNER SCHMIDT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
DAA elektronik kontrol üniteleri (EKÜ) arasındaki haberleşme en yaygın olarak kullanılan araç içi haberleşme ağıdır. DAA'in öncelik tabanlı bir tahkim mekanizması vardır ve klasik kullanımda EKÜ'ler üzerinde öncelik kuyrukları kullanıldığı varsayılır. Bu varsayıma dayanarak, literatürde en kötü durum tepki süreleri hesaplamaları ve mesajların gerçek zamanlı zaman sınırlarını karşılayan uygun öncelik atamaları için etkili algoritmalar bulunmaktadır. Aktüel DAA ağlarında klasik duruma ek olarak başka durumlar vardır. Birincisi, araçlara yeni özelliklerin eklenmesi, mevcut DAA ağlarına uygun öncelikleri ile yeni mesajların eklenmesini gerektirir. İkincisi, FIFO kuyrukları çeşitli nedenlerden dolayı öncelik kuyruklarının yerine kullanılabilir. Üçüncü olarak, sürekli artan veri yoğunlu ğundan dolayı DAA ağları, ağ geçitleriyle mesajlar arasındaki çekişmeyi azaltmak için çeşitli kısımlara ayrılmıştır. Dördüncü olarak diğer bir önlem mesajlara göreceli konumlar atayarak mesaj iletimini zamana yaymaktır. Belirtilen tüm bu ek özellikler tepki süresi hesaplamaları ve öncelik atamaları için yeni metotları gerektirir. Bu tez yukarıda listelenen DAA ileri konuları için yapılan katkıları bir liste olarak sunmaktadır. Göreceli konum çizelgelemesi için, göreceli konum ve öncelik değerleri belirlenmiş mesaj setleri için farklı çizelgeleme analiz yöntemleri daha önceki göreceli konum atama algoritmalarıyla birleştirilmiştir. Sonra, aynı anda öncelik ve göreceli konum ataması yapabilen yeni bir algoritma önerilmektedir. FIFO kuyruğu kullanan EKÜ'ler için, daha önceki çizelgeleme analiz yöntemi geliştirilmiş ve bu algoritmanın çalışma süresi düşürülmüştür. Daha sonra bu algoritma var olan bir mesaj setine ekleme yapabilmek için öncelik atayabilecek hale getirilmiştir. Ağ geçitleri için, öncelik kuyruğu kullanan EKÜ'lere yönelik öncelik atama algoritması önerilmiş ve halihazırdaki çizelgeleme analizi FIFO kuyrukları da kapsayacak şekilde geliştirilmi ştir. Bu tezde kullanılan ve geliştirilen tüm algoritmalar C++'da yazılmış ve yeni bir araç içi ağ analiz ve tasarım aracı olan AUTONET'e entegre edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Controller Area Network (CAN) is the most widely used in-vehicle network for the communication among electronic control units (ECUs). CAN has a priority-based arbitration mechanism and the classical usage of CAN assumes the implementation of priority queues (PQs) on ECUs. Based on this assumption, the literature provides efficient algorithms for the computation of worst-case response times (WCRTs) of messages as well as for the appropriate assignment of priorities to messages in order to meet real-time guarantees such as message deadlines. In contemporary CAN networks there are several extensions to the classical case. First, the addition of new functionality to vehicles requires adding new messages with appropriate priorities to existing CAN networks. Second, FIFO queues (FQs) might be used instead of PQs for easier implementation. Third, due to the everincreasing bus load, CAN networks are usually divided into several segments that are connected via gateways to decrease the contention among messages. Fourth, a further measure is to distribute the message transmission of each ECU over time by assigning transmission offsets to messages. All of the stated extensions require new methods for WCRT analysis and priority assignment on CAN. This thesis has a list of contributions that address the extensions for CAN as listed above. Regarding offset scheduling; different schedulability analysis methods for message sets with given offset and priority assignments are incorporated to a previous offset assignment algorithm. Then, a new algorithm which simultaneously assigns the message offsets and priorities is proposed. Regarding ECUs with FIFO queues; the previous schedulability analysis is improved to decrease its run time and then this analysis is used in an algorithm that assigns the priorities to the new messages that extend an existing CAN network. Regarding gateways; an algorithmic priority assignment is proposed for ECUs with priority queues and the schedulability analysis for CAN networks with gateways is extended to FIFO queues. All of the algorithms that are used and developed in this thesis are implemented in C++ to integrate into a novel in-vehicle network analysis and design tool; AUTONET.
Benzer Tezler
- Development of strategies for reducing the worst-case message response times on the controller area network
Denetleyici alan ağı (CAN) üzerindeki en kötü durumdaki mesaj tepki sürelerini azaltmak için stratejiler geliştirme
VAKKAS ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT
YRD. DOÇ. DR. KLAUS SCHMİDT
- Hazırlık sürelerinin analizi ve azaltılması
Setup time analysis and reduction
RIFAT GÜRCAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BÜLENT DURMUŞOĞLU
- Differential flatness-based fuzzy controller design for aggressive maneuvering of quadcopters
Çok rotorlu hava araçlarının agresif manevra kontrolü için diferansiyel düzlük tabanlı bulanık kontrolör tasarımı
ÇAĞRI GÜZAY
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR
- Development of a home energy management system to increase renewable self-consumption in households considering demand-side flexibility
Talep tarafı esnekliği dikkate alınarak konutlarda yenilenebilir öz tüketimi artırmaya yönelik bir ev enerji yönetim sistemi geliştirilmesi
ANIL CAN DUMAN
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Analysis for UDS and KWP 2000 communication protocols with uds based diagnosis design on AUTOSAR standards
AUTOSAR standartında UDS tabanlı teşhis tasarımı ile UDS ve KWP 2000 haberleşme protokollerinin analizi
MAHİR UMUT DİLEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Otomotiv MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. BARBAROS PREVEZE