► На прикладном уровне форматируется кадр со следуюндими данными из приложения:

имя кадра и его иде)1Тификатор;

место размещения переменных (параметров) в кадре;

формат представления параметров;

единица измерения параметра;

допустимый диапазон значений;

разрешающая способность;

формула, преобразующая числовое значение в кадре (N) в значение, имеющее физический смысл (Е).

В табл. 6.1 приведен пример кадра:

Таблица 6.1

[ Имя кадра Температура

! Идентификатор 40hex

Название переменной Забортная температура

Размещение Байты О и 1

] Формат , 16-битовый

°С

i Единица измерения

I------.....---

i Диапазон -40...+50

I Разрешение 0,1

Формула

N = (E + 40)-10

При декодировании кадра данных требуется определить, допустимо ли полученное значение параметра или нет (напри.мер, при пеисправности датчика). Это делается или путе.м добавления в кадр специального поля, фиксирующего достоверность/недостоверность значений параметров, или пепосредственным aHajni30M текущих значений параметров на принимающей стороне.

► На прик1ад1юм уровне определяется, когда сообщение должно быть отправлено или принято. Отправка производится по времени или в результате обработки события. Событием может быть: изменение состоя1тя датчика, значение, вышедшее за заданный предел; запрос от другого узла и т. д. Передача по времени ведется лля параметров, которые должны быть доступны всей мультиплексной системе. Такие переменные делят на группы с различной требуемой скоростью обновления и передачи значений.

При приеме сообщений на прикладном уровне сообщение распаковывается в соответствии с принятым фор.матом кадра, и данные передаются активно.му приложению.

► На прикладном уровне могут быть реализованы несколько моделей взаимодействия между узлами. В модели с общей памятью обмен информацией производится за счет операций записи и чтения. Данные сразу же становятся доступными Д;1я всех участвующих процессов. В мультиплексной системе никакой общей памяти физически не существует, она создается програм.мны.м обеспечением при-KJaднoгo уровня.

-ШиШЛ L ПЛЛЛГ

Попытки через разное время

п п п п п

Рис. 6.22. Алгоритмы перезапуска шины CAN

► Диспетчеризация па сетевом уровне обеспечивает:

определение и контроль конфигурации сети;

вкьзючение сети;

переход от неактивного к активному режиму и обратно. Диспетчеризация производится це1гтрализовапно или децентрализованно. При

центратизованном 1юдходе ojhih узел выпо.чняет функции диспетчера сети. Для повышения надежиости системы должен быть предусмотрен механизм передачи диспетчерских функций другому узлу при отказе первого. При пентрашзоваппом подходе требуется меньше ресурсов, чем при децентрализованном.

При децентрализованном подходе каж,аый узел снабжен набором диспетчерских функций. Узлы постоянно обмениваются специачизированпой диспетчерской информацией. Сеть оказывается способной продолжать работу, с меньшими возможностями, даже при отказе песко;ц.ких узлов.

В модели клиент - сервер нзаимодействие меж/iy процессами осуп1ествляет-ся способом, когда какой-либо процесс (сервер) способен выполнять операции по запросу другого процесса (кзиента), размещенного в другом узле. Например, при диагностике сканер посылает по сети запрос ЭБУ и получает в ответ значения параметров пли коды опгибок.

6.4.3. Управление сетью (диспетчеризация)

Назначение управления (диспетчериза1П1и) сети - по;щерживать ее корректную (штатную) работу. При этом долж}1ы производиться обработка опн1бок, контроль конфигурации сети и правильности ее работы, ограничение доступа и обеспечение сохрангюсти ипформацгп1 в сети. Для автомобильных систем наиболее важными являются обработка ошибок и контроль конфигурации.

От правильности реализатги диспетчерских функций зависит способность сети противостоять отказам. Диспетчеризация осушествляется на локальном и сетевом уровнях.

► Локальная диспетчеризация осушествляется па уровне узлов. Производится конфигурирование и иницишшзатпш узлов, управление уровнями на уровне узла, обнаружение неисправностей и ошибок. Для локаплюто диспетчера нет необходимости посылать какие-либо сообщения по сети. При вк,1ючении узла локачь-in>Hi диспетчер конфигурирует канальный уровень, например, в микросхеме CAN. После обнаружения неисправпости диспетчер пытается перезапустить и ре-конфигурировать каиа.льный уровень. Перезапуск производится по различным апоритмам, как показано на рис. 6.22.

Последовательные попытки / Пауза

► Конфигурация сети может изменяться в зависимости от иуж/Т конкретного приложения. В этом случае узлы выполняют разные задачи в зависимости от конфигурации сети. И.меются концепции, когда программное обеспечение лля элементов мультиплексной системы с указанием конфигурации загружается с одною из узлов при инициатизации сети. Полагают, что это путь к сокращению числа типов ЭБУ.

При выходе из строя одного из у.злов теряется информапия. поступающая с него. Приложение должно сгенерировать утраче1П1ые да1П1ые самостоятельно, используя аварийные значения.

6.5. Протоколы низкого уровня (шинные)

Эти протоколы относятся к двум нижни.м уровням модели ВОС: канальному и физическому (рис. 6.23).

Узел 1

Узел 2

Рис. 6.23. Протокол низкого уровня

На канальном уровне определяются функции, необходимые для надежной и эффективной передачи данных .между узлами одной и лой же сети. Это адресация, организация кадров, обнаружение ошибок во время обмена данными в сети.

На физическом уровне определяют электрические, механические и прочие физические характеристики интерфейса для подключения узла в сети. Рассматриваются вопросы снсцификации шипщлх соединигелей, сетевых адаплеров, кодирования, синхронизации и т. д.

Различные приложения предъявляют разные требоЕШНия на физическом уровне, при этом основными параметрами при проектировании являются:

скорость и расстояние передачи данных по шипе;

надежность;

электромагнитная совместимость;

соответствие стандартам и рекомендуемой практике;

шинная топология.

Канал связи (электрические провода или оптические кабели) находится ниже физического уровня и в модель ВОС не входит (рис. 6.23).

Примерами протоколов низкого уровня, разработанных специально для авго-мобильной промышленности, являюлся: CAN (controller area network - Bo.sch, Intel), VAN (vehicle area network - Renault, Peugeot), VNP (vehicle network protocol -