几乎所有的嵌入式系统包括一种或另一种控制系统。一般来说,控制系统需要从物理过程(P)中测量输入(I),执行控制功能(C),并产生输出(O),施加对物理过程变化的影响。从软件的角度来看,在控制系统中找得到的基本软件功能或任务构成了控制系统的事务(CST)[PIME06a]。CST仅仅包括执行一系列软件的任务,涉及:任务(I)——从过程中收集输入;任务(C)——实施控制功能;任务(O)——返回控制器输出给物理过程。这些软件任务必须按照下面的精确顺序执行:
P→I→C→O→P
这被称为CST优先约束。同时,CST优先约束和特定的应用程序的时间要求构成CST的时序。
CST优先约束有两个重要的属性:
②时序属性(TP):箭头意味着时序关系(比如,P→I发生在I→C之前)。
分布式功能
在分布式嵌入式系统中,各种传感器、执行器和软件流程、I、C和O在不同的ECU上实施。将一个集中的CST(只涉及一个ECU)转换成分布式CST(涉及多个ECU),系统必须分区。(www.daowen.com)
分区点在下面以更详细的信号流来描述:
P→S→I→/p→C→/p→O→/p→A→P其中,符号/p意味着分区点。因此,存在三个感兴趣的分区点:第一个分区点(pIC)位于输入和控制软件流程之间;第二个分区点(pCO)位于控制和输出过程之间;第三个分区点(pOA)位于输出和执行器软件流程之间[5]
每有一个分区点,就要涉及一个通信系统,从软件的角度来看,引入两个额外的软件任务来处理通信:发射机的任务Tx和接收器的任务Rx。因此,最一般的信号流程为:
P→S→I→Tx→Rx→C→Tx→Rx→O→Tx→Rx→A→P
通信任务就是提供一个通信硬件和软件架构,使得Tx和Rx可用于结束应用程序。
FlexCAN是一种通信架构,它提供了这样的Tx和Rx,使得同步到时间触发通信周期上,并能够执行CST优先级约束,另外还存在额外的确定性、灵活性、可靠性的特性,下面将对此进行说明。
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