本发明属于航天器综合电子
技术领域：
，具体涉及一种基于时间触发总线的通信时隙排布方法。
背景技术：
：随着时间触发总线在综合电子系统应用中的不断深入，在这种应用模式下，设备或模块之间通常按照预先规划的时隙进行通信，不存在冲突或意外发生的可能。但与以往的应用方式相比，需要在系统设计阶段，根据各设备或模块的通信需求，完成通信时隙的预先排布。传统的排布方式，大多由设计人员手工完成。不仅费时费力，且当系统通信需求发生变化时，很难在短时间内完成通信时隙的排布。为降低时间触发总线通信时隙排布的复杂度，同时适应型号研制过程中通信需求时常发生变化的情况，需要一种基于时间触发总线的通信时隙排布方法。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种基于时间触发总线的通信时隙排布方法，该方法解决时间触发总线各节点通信时隙的排布问题，当节点组成方式，节点间通信需求发生变化时，可通过该方法实现各节点通信时隙的快速排布。为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种基于时间触发总线的通信时隙排布方法，包括如下步骤：步骤1、设系统中节点数量为n，其中针对节点i，其占用的通信时隙时间长度为ocuppyi，权重值为wi，通信周期为Ti，则系统的网络总通信周期为：其中sum(ocuppyi)为节点1～n占用的通信时隙时间长度的和，sum(wi)为节点1～n的权重值之和，min(Ti)为节点1～n通信周期的最小值，Π为累乘符号；步骤2、针对节点i，根据其功能通信的实时性要求，设定节点i传输时隙的时间延迟delayi的最大值为max(delayi)和最小值为min(delayi)；则节点i的通信时隙数量ni的最大值max(ni)和最小值min(ni)为：步骤3、建立如下方程组：{Σi=1N(ocuppyi×ni)=Tmin(ni)≤ni≤max(ni);]]>其中ni为节点i配置的通信时隙数量；解上述方程组，获得有关n1～nN的多组解，选任意一组作为各节点通信时隙数量分配方案，进入步骤4。步骤4、将节点按照其所分配的通信时隙数量从大到小或者从小到大排成队列A；从队列A中顺次选取节点，将所选取节点对应的通信时隙按照其所分配的通信时隙数量均匀排布在时间轴上；若节点对应的通信时隙所排布的时间已被占用，则将该通信时隙排在被占用时间之后。进一步地，步骤3中，在所述方程组中，将优先级最小的节点对应的通信时隙数量设置为该节点的通信时隙数量的最小值。有益效果：(1)本方法可根据时间触发总线各节点功能的周期自适应调整通信帧周期。(2)本方法可根据时间触发总线各节点功能的时间延迟要求，自适应调整通信帧周期内的通信时隙数量。满足各节点操作的时间延迟要求。(3)本方法在时间触发总线上，实现各节点通信时隙的自动排布。附图说明图1为时间总线传输延迟示例。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。实施例1、步骤1、设系统中节点数量为n，其中针对节点i，其占用的通信窗口时间长度为ocuppyi，权重值为wi，通信周期为Ti，则系统的网络总通信周期为：步骤2、针对节点i，根据其功能通信的实时性要求，设定节点i传输时隙的最大时间延迟为max(delayi)和最小时间延迟为min(delayi)；则节点i的通信时隙数量Ni的最大值max(Ni)和最小值min(Ni)为：步骤3、建立如下方程组：{Σi=0N(ocuppyini)=Tmin(Ni)≤ni≤max(Ni);]]>其中ni为节点i配置的通信时隙数量；解上述方程组，获得有关n1～nN的多组解，选任意一组进入步骤4；基于上述约束条件，可能会存在多组解的情况，为减少解的搜索空间，加快求解速度，可根据节点的优先级，增加如下约束条件：nmin(wi)=min(Ni)]]>优先级最小的节点其窗口数量为其最小值步骤4、将n1～nN按照从大到小或者从小到大的顺序排成队列A；将队列A中的n1～nN按照顺序编号为a1～aN；按照队列A的顺序依次选取出对应编号为a1～aN的节点的通信时隙，将该节点配置的通信时隙均匀排布在时间轴上，若时隙所分配时间已被占用，则将时隙排在被占用时间之后。实施例2、本发明实现了一种基于时间触发总线的通信时隙自动排布方法。以ARINC659总线为例，该总线为一种时间触发总线。在综合电子系统中，通过该总线实现处理器对外设的操作，各类外设操作的典型值如下表所示：按照上述输入条件，按照本发明所述步骤进行的计算过程如下：(1)通信帧周期计算按照步骤(1)所示公式，通信帧周期计算过程如下：计算得到的通信帧周期为24.986ms。(2)通信窗口数量范围计算按照步骤(1)所示公式，计算得到各外设操作的时隙数量如下表所示：(3)通信窗口数量求解根据上述约束条件建立方程：136.3968*a1+272.7936*a2+136.3968*a3+3.1968*a4+8.5248*a5=249862≤a1≤533≤a2≤343≤a3≤535≤a4≤1222≤a5≤166]]>其中a1,a2,a3,a4,a5分别为各功能窗口排布的数量。通过计算可达到符合满足条件的解共259组，以一组解a1＝49,a2＝34,a3＝53,a4＝120,a5＝166按照(4)所述的方法进行排布，可得最终排布结果。综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3