bir ttcan sisteminde matris Çevrimi tasarımı: psa benchmark Örneği
DESCRIPTION
Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği. Süleyman Halil TEMEL Mahmut TENRUH. SUNU PLANI. CAN PROTOKOLÜ CAN SİSTEM ÖZELLİKLERİ ÇERÇEVE BİÇİMLERİ TTCAN MATRİS ÇEVRİMİ PSA BENCHMARK UYGULAMASI SONUÇLAR. Denetleyeci Alan Ağı (CAN: Controller Area Network). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/1.jpg)
Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği
Süleyman Halil TEMELMahmut TENRUH
![Page 2: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/2.jpg)
SUNU PLANI
• CAN PROTOKOLÜ• CAN SİSTEM ÖZELLİKLERİ• ÇERÇEVE BİÇİMLERİ• TTCAN• MATRİS ÇEVRİMİ• PSA BENCHMARK UYGULAMASI• SONUÇLAR
![Page 3: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/3.jpg)
Denetleyeci Alan Ağı (CAN: Controller Area Network)
![Page 4: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/4.jpg)
CAN Nedir?
• Araç içi gömülü sistemlerde kullanılan bir haberleşme protokolüdür.
![Page 5: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/5.jpg)
CAN NEDEN GELİŞTİRİLDİ?
• Araç içi Elektronik Kontrol Üniteleri (ECU) arası haberleşmeyi sağlamak
• Elektrik tesisatındaki kablo karmaşıklığını azaltmak
![Page 6: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/6.jpg)
OTOMOBİL BAĞLANTILARI
MOTOR
KONTROL
İLETİM
KONTROL
FRENLER
SÜSPAN-
SİYON
ÖN
PANEL
IŞIK
KOLTUKLAR
İKLİM-
LENDİRME
OTOMATİK
KİLİT
HAVA
YASTIĞI
OTOMATİK
CAM
![Page 7: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/7.jpg)
CAN İLE OTOMOBİL BAĞLANTILARI
MOTOR
KONTROL
İLETİM
KONTROL
FRENLER
SÜSPAN-
SİYON
ÖN
PANEL
IŞIK
KOLTUKLAR
İKLİM-
LENDİRME
OTOMATİK
KİLİT
HAVA
YASTIĞI
OTOMATİK
CAM
YÜKSEK
HIZ
DÜŞÜK
HIZ
![Page 8: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/8.jpg)
CAN Kullanım Alanları
• Uygulama alanının genişliği• Yüksek performans• Düşük maliyet• Çok sayıda üretici
![Page 9: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/9.jpg)
• Yolcu Arabaları• Kamyonlar• Uçaklar• Trenler• Gemiler• PLC Uygulamaları• Robot Kontrolü• Bina Otomasyonu• Oyuncaklar• Mekanik Araçlar• Endüstriyel Otomasyon
![Page 10: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/10.jpg)
CAN Sistem Özellikleri• İletişim olay tetiklemelidir.• CAN hattında iletilen veri mesajlarında alıcı yada
göndericinin adres bilgisi yoktur. • Her mesajın eşsiz bir tanıtıcı kısmı vardır. • Tanıtıcı verinin içeriğini belirtir. • Mesajlar bütün istasyonlar tarafından onaylanır veya
reddedilir. • Mesajlar ilgili olma durumuna göre filtrelenir. İlgili ise alıcı
tarafından işlenirler.
![Page 11: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/11.jpg)
OSI ve CAN-TTCAN
• CAN protokolü OSI referans modelinde Veri İletim ve Fiziksel Katmanlara karşılık gelir.
![Page 12: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/12.jpg)
Ortam Erişim Kontrolü(MAC)
• CAN , taşıyıcı algılamalı çoklu ulaşım yöntemiyle birlikte çarpışma denetimli ve çözümlemeli bir yöntem uygular (CSMA/CD + CR)
• Ethernet’ten farklı olarak, paketler aynı anda iletilirse, yıkıcı olmayan bit karşılaştırma, öncelikli mesajın hatta erişmesine olanak sağlar.
![Page 13: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/13.jpg)
Bit-bit kararlaştırma
![Page 14: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/14.jpg)
CAN Paket Biçimleri
• Veri Paketi (Data Frame)• Uzak Paket ( Remote Frame)• Hata Paketi ( Error Frame)• Aşırı yük Paketi (Overload Frame)
![Page 15: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/15.jpg)
Standart ve Genişletilmiş CAN Çerçeveleri
![Page 16: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/16.jpg)
Zaman Tetiklemeli CAN (TTCAN)
• TTCAN, CAN yapısının değişmeden üzerine eklenen bir katman olarak tanımlanabilir.
• Bu üst seviye protokol, global bir sistem saati sağlayarak bütün istasyonların iletişim planlamasını senkronize eder.
• Bu protokol yüksek güvenlikli uygulamalar için geliştirilmiştir.
![Page 17: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/17.jpg)
TTCAN• TTCAN mutlak gerçek zamanlı sistemlerde yani
mesajın doğru olarak iletilmesinin yanında tam zamanında iletilmesinin de önemli olduğu sistemlerde kullanılır.
• TTCAN klasik CAN katmanlarına zamanlamayı gerçekleştirmek için oturum (Session) katmanı ekler.
![Page 18: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/18.jpg)
TTCAN• Olay tetiklemeli sistemden farklı olarak, zaman
tetiklemeli sistemde mesaj iletimi bir zaman dizisiyle gerçekleştirilir ve bütün istasyonlar senkronize edilmiş, global saate ayarlanmıştır.
• Her mesajın kendine ait zamanı olduğu için herhangi bir çarpışma meydana gelmez.
![Page 19: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/19.jpg)
• TTCAN sadece güvenilir mesaj zamanlaması sağlamaz, aynı zamanda mevcut bant genişliğinin etkili kullanımını da sağlar.
• Güncel olay tetiklemeli CAN uygulamalarında ağdan yararlanma göreceli olarak düşüktür. Kritik olmayan uygulamalar için ağdan yararlanma %50 seviyesindedir ve mutlak gerçek zamanlı sistemler için ağdan yararlanma daha düşük, %20- %30 civarındadır.
• TTCAN ağ bant genişliğinden %90 seviyesinde yararlanır çünkü hata durumunda mesaj tekrar iletilmez, bir sonraki zaman slotunda iletilir.
![Page 20: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/20.jpg)
MATRİS ÇEVRİMİ• Zaman tetiklemeli çizelge belirli sırada zaman
pencerelerinden oluşur. • Her mesaj penceresinde bir mesaj iletilebilir. • Bütün olarak geçiş sırası matris çevrimi olarak bilinir
ve ağ normal olarak çalışırken periyodik olarak tekrar eder.
• Matris çevrimi, bir referans mesajıyla başlayan ve bir sonraki referans mesajıyla son bulan temel çevrimlerden (BC-Basic Cycle) meydana gelir.
![Page 21: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/21.jpg)
TTCAN Matris Çevrimi
![Page 22: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/22.jpg)
ZAMAN PENCERELERİ• Özel zaman Pencereleri ( Exclusive Time Windows)
belirli bir mesaja atanırlar.• Kararlaştırma Zaman Pencereleri ( Arbitration Time
Windows) birden fazla mesaja atanırlar ve hatta meydana gelen karşılaşmalar, CAN bit-bit karşılaştırma yöntemiyle çözülür.
• Serbest Zaman Pencereleri (Free Time Windows) zaman aralıklarında herhangi bir mesaj içermeyen pencerelerdir. Ağın gelecekteki genişlemesi düşünülerek ayrılmışlardır.
![Page 23: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/23.jpg)
PSA Benchmark• 1997 yılında Peugeot-Citroën tarafından araç içi ağlar düşünülerek
geliştirilmiştir.
CAN ağ yapısında bulunan 5 birim vardır.
• Motor Denetleyici• Otomatik Vites Kutusu Denetleyicisi• Kilitlemesiz Fren Sistemi (ABS) ve Araç Hareket
Denetleyicisi• Askılama Denetleyicisi• Teker Açı Algılayıcı ve Hareketli Far Doğrulayıcı
![Page 24: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/24.jpg)
PSA Ağı Yerleşimi
![Page 25: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/25.jpg)
PSA Mesaj Seti
![Page 26: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/26.jpg)
Matris Çevrim Değerleri
![Page 27: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/27.jpg)
𝐶𝑚=(( 34+8𝑠𝑚4 )+47+8𝑠𝑚)𝑇𝑏𝑖𝑡
![Page 28: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/28.jpg)
• 34 bit: Senkronizasyon için bit ekleme yapılabilecek, sabit bit sayısını göstermektedir;
• 8sm: Byte olarak uzunluğu verilen veri boyutunun bit olarak hesaplanmasını sağlar.
• 4 bölen değeri: Senkronizasyon için eklenebilecek maksimum bit sayısının elde edilmesini sağlar.
• 47 sabiti: Standart CAN çerçevesinde veri alanı olmadan bulunan sabit bit uzunluğunu ifade eder.
• Tbit: Hattın bit zamanını ifade eder. Örneğin; 1 Mbps için 1µs, 500 Kbps için 2µs
![Page 29: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/32.jpg)
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M120
20
40
60
80
100
120
140
160
µs
Mesaj İletim Süresi
Mesaj No
![Page 33: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/33.jpg)
SONUÇ
• CAN Protokolü öncelik eleme esaslı ortam erişim yöntemi kullanır.
• Bu durumda düşük öncelikli mesajların iletiminde gecikme meydana gelebilir.
• Gerçek zamanlı sistemlerde gecikme istenmeyen bir durumdur.
![Page 34: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/34.jpg)
• Bu çalışmada periyodik mesajların gecikmesiz iletimini sağlamayı amaçlayan bir TTCAN modeli geliştirilmiştir.
• PSA benchmark mesaj seti için azaltılmış matris çevrimi geliştirilmiştir.
• Simülasyon ile çakışma olmadan mesajların gecikmesiz iletilebildiği görülmüştür.
![Page 35: Bir TTCAN Sisteminde Matris Çevrimi Tasarımı: PSA Benchmark Örneği](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081503/568163ee550346895dd56352/html5/thumbnails/35.jpg)
TEŞEKKÜRLER…