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Realisierung einer zeitgesteuerten, verteilten Regelung mit einem CAN-TTCAN-Gateway

  • Amos Albert
  • Roger Strasser
Conference paper
Part of the Informatik aktuell book series (INFORMAT)

Zusammenfassung

Für regelungstechnische Anwendungen im Automobil kommen bislang vorwiegend ereignisgesteuerte Busprotokolle wie etwa das CAN-Protokoll zum Einsatz. Um die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu erhöhen, tritt vermehrt der Wunsch nach einem zeit gesteuerten Kommunikationsablauf in den Vordergrund. Dem wird etwa durch eine Erweiterung des CAN-Protokolls zu TTCAN (Time Triggered CAN), das bereits in einer Bosch-Implementierung als Stand-alone-Chip vorliegt, Rechnung getragen.

Um typische Problemstellungen, die beim Entwurf zeit gesteuerter Systeme entstehen, aufzuzeigen und zu untersuchen, findet exemplarisch die Migration einer CAN basierten, verteilten Regelung auf TTCAN statt. Zur Vereinfachung der Migration erfolgte die Entwicklung einer intelligenten Leiterkarte mit der Möglichkeit, CAN auf TTCAN umzusetzen. Dieses so genannte CAN-TTCAN-Gateway basiert auf dem MPC555, für den eine System-on-the-Chip-Variante des Echtzeit-Multitasking-Betriebssystems RTOS-UH entwickelt wurde. Die Implementierung der Gatewayfunktion selbst fand in PEARL90 statt. Des Weiteren behandelt der Beitrag Problemstellungen, die sich aus der erforderlichen Synchronisation zwischen dem Bus und dem verteilten Regelungssystem ergeben.

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Literatur

  1. [AG03]
    A. Albert und W. Gerth. Evaluation and Comparison of the Real-Time Performance of CAN and TTCAN. 9th CAN in Automation Conference, iCC, München, 2003.Google Scholar
  2. [AWG03]
    A. Albert, B. Wolter und W. Gerth. Distinctness of Reaction — Ein Messverfahren zur Beurteilung von Echtzeitsystemen (Teil 2). at — Automatisierungstechnik, 51(10), Okt. 2003.Google Scholar
  3. [APF02]
    L. Almeida, P. Pedreiras und J. Fonseca. The FTT-CAN Protocol: Why and How. IEEE Transaction on Industrial Electronics, 49(6):1189–1201, Dec 2002.CrossRefGoogle Scholar
  4. [AW99]
    A. Albert und B. Wolter. Multitalent MPC555: Schneller durch Gleitkommaeinheit. Elektronik, (15):48–53, 1999.Google Scholar
  5. [BBE+02]
    R. Belschner, J. Berwanger, C. Ebner, H. Eisele, S. Fluhrer, T. Forest, T. Führer, F. Hartwich, B. Hedenetz, R. Hügel, A. Knapp, J. Krammer, A. Millsap, B. Müller, M. Peller und A. Schedl. FlexRay — Requirements Specification. FlexRay Consortium, Internet: http://www.flexray.com, Version 2.0.2, April 2002.
  6. [CAN90]
    CAN. Controller Area Network CAN, an Invehicle Serial Communication Protocol. SAE Handbook 1992, SAE Press, pages 20341–20355, 1990.Google Scholar
  7. [Ger99]
    W. Gerth. Handbuch RTOS-UH Version 4.2. Institut für Regelungstechnik, Universität Hannover, Inter net version: http://www.rtos.irt.uni-hannover.de/, 1999.
  8. [Har02]
    F. Hartwich. TTCAN IP Module User’s Manual, Version 1.6. Robert Bosch GmbH, Automotive Equipment Division 8, Development of Integrated Circuits (MOS), 2002.Google Scholar
  9. [ISO]_International Standardization Organization. ISO 11898-1 (Controller Area Network, Data Link Layer), ISO 11898-2 (High-Speed Transceiver), ISO 11898-3 (Fault-Tolerant Low-Speed Transceiver), ISO 11898-4 (Time-Triggered Communication).Google Scholar
  10. [KLS99]
    M. Knoop, K.D. Leimbach und W. Schröder. Increased Driving Comfort and Safety by Electronic Active Steering. SAE Active Safety TOPTEC, 27.-28.09.1999, Vienna, pages 1–8, 1999.Google Scholar
  11. [KLV99]
    M. Knoop, K.D. Leimbach und A. Verhagen. Fahrwerksysteme im Reglerverbund. Tagung Fahrwerktechnik, Haus der Technik, Essen 17.-18.03.1999, pages 1–10, 1999.Google Scholar
  12. [Kop97]
    H. Kopetz. Real-Time Systems — Design Principles for Distributed Embedded Applications. Kluwer Academic Publishers Boston/Dordrecht/London, 1997.zbMATHGoogle Scholar
  13. [Kop00]
    H. Kopetz. A Comparison of CAN and TTP. Annual Reviews in Control, 24:177–188, 2000.Google Scholar
  14. [LH02]
    G. Leen und D. Heffernan. TTCAN: A New Time-Triggered Controller Area Network. Microprocessors and Microsystems, 26(2):77–94, 2002.CrossRefGoogle Scholar
  15. [LKK03]
    P. Leteinturier, N.A. Kelling und U. Kelling. TTCAN from Applications to Products in Automotive Systems. Proceedings of the SAE International Conference, paper ID 2003-01-0114, pages 1–10, 2003.Google Scholar
  16. [MFH+02]
    B. Müller, T. Führer, F. Hartwich, R. Hugel und H. Weiler. Fault-tolerant TTCAN networks. CAN Newsletter, CiA, pages 18,20,22,24,26,28, Juni 2002.Google Scholar
  17. [Ran02]
    M. Randt, editor. Workshop’ Bussysteme im Automobil’ während der Electronics & Communication in Traffic Systems ECT2002. Internetversion unter: http://www.carbussystems.de/, Juni 2002.
  18. [SSAG03]
    R. Strasser, M. Seebode, A. Albert und W. Gerth. Extrem kompaktes SoC-Konzept eines Gleichgewichtsorgans für einen Laufroboter. Workshop über Realzeitsysteme, PEARL2003, Springer-Verlag, 2003.Google Scholar
  19. [TL02]
    A. Trächtler und E. Liebemann. Vehicle Dynamics Management: Ein Konzept für den Systemverbund. 11. Aachener Kolloquium Fahrzeug-und Motorentechnik 2002, 2002.Google Scholar
  20. [WAG01]
    B. Wolter, A. Albert und W. Gerth. User-expandable, on-the-chip real-time operating system for high performance embedded mechatronic systems. Proc. of the 1st IEEE Int. Conf on Information Technology in Mechatronics, ITM′01, pages 255–261, Okt. 2001.Google Scholar
  21. [Zan02]
    A. van Zanten. Evolution of Electronic Control Systems for Improving the Vehicle Dynamic Behavior. 6th International Symposium on Advanced Vehicle Control, AVEC 2002, 2002.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003

Authors and Affiliations

  • Amos Albert
    • 1
  • Roger Strasser
    • 2
  1. 1.Robert Bosch GmbHSchwieberdingen
  2. 2.Institut für RegelungtechnikUniversität HannoverGermany

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