Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie metody odpytywania wielocyklowego w cyfrowych interfejsach szeregowych opartych o architekturę master-slave

Żaba S.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2006

|

Vol. 52, z. 2

267-285

PL

We współczesnych urządzeniach elektronicznych wykorzystuje się połączenia sieciowe pomiędzy mikroprocesorami i innymi elementami układu. Jako architekturę protokołu sieciowego stosuje się najczęściej model master-slave. W artykule omówiono podstawow`e zasady funkcjonowania trzech cyfrowych interfejsów szeregowych, pracujących w oparciu o ww. architekturę: I2 Cbus, SPI i 1-Wire. Następnie przedstawiono uogólniony model analizy czasowej takich systemów pod kątem spełnienia ograniczeń czasu rzeczywistego. Zaprezentowano także model odpytywania wielocyklowego jako alternatywę dla tradycyjnej metody odpytywania jednocyklowego stosowanej w magistralach o architekturze master-slave. Przedstawione zostały trzy algorytmy wytwarzające sekwencję odpytywania wielocyklowego: jednorodny oraz dwa priorytetowe - z użyciem metody Generalised Rate Monotonic Scheduling (GRMS) i Earliest Deadline First (EDF). Dokonano porównania tych trzech algorytmów, przedstawione wnioski zobrazowano przykładem.

EN

Modern electronic devices use digital serial interfaces to conecting microprocessor and other elements. It allows to use cheap and simple devices and to place them in most correct places. Two or three wires interfaces are used generally. The most popular architecture of that systems is master-slave. That architecture is easy to implement and there is lack of message collisions. In this paper three digital serial interfaces: I2 Cbus, SPI and 1-Wire based on master-slave architecture are presented briefly. There are the most popular among that kind of digital serial interfaces. Next a model of time analysis in sense of meeting time constrain is shown. Let the time of polling every slaves by a master be called target polling time (TPT). The necessary condition to meet time constrain in a system is the TPT value must meet condition TPT dmin, where dmin is minimum value of messages deadline in a system. If a system still doesn't meet time constrain a multicycle mechanism as alternative manner to monocycle mechanism should be used in master-slave systems. The monocycle mechanism polls every variable during TPT time. The multicycle method is based on a rule that every variable in a system is polled only once during its period. Three algorithms are shown which generate the polling sequences for multicycle mechanism: a uniform algorithm and two priority algorithms - based on Generalised Rate Monotonic Scheduling and Earliest Deadline First methods. In order to use the multicycle mechanism is necessary to transform periods of variables as follows: the base cycle of multicycle method equals the minimum period, the rest periods are calculated as integer multiple of the minimum period. Variables with the same period after transformation form groups of variable. Algorithms of multicycle mechanism poll variables from these groups as follows: the uniform algorithm from minimum period to maximum, priority algorithms according to assigned priority to groups. The uniform algorithm is the simplest and additional time for performing algorithm is the smallest. If a system still doesn't meet time constrain the best way is to use priority algorithm, because it is possible to determine which variables will meet constrain (high priority) and which will not meet (low priority).

2

Szeregowanie dynamiczne dla grup wiadomości w rozproszonych systemach czasu rzeczywistego

Żaba S.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2004

|

Vol. 50, z. 2

179-207

PL

W artykule przedstawiono nową metodę szeregowania wiadomości. W zaproponowanej metodzie (Dynamic Priority Group Scheduling) szeregowanie wiadomości odbywa się w oparciu o dynamicznie przydzielany priorytet dla grup wiadomości. Opracowany został także wariant omawianej metody umożliwiający szeregowanie wiadomości z mieszanym przydziałem priorytetu (Mixed Priority Group Scheduling). Przedstawiono sposób sprawdzania dotrzymywania warunków RT dla metod DPGS i MPGS. Dla trzech wybranych magistral miejscowych (PROFIBUS FMS, CAN, InterBus-S) przeprowadzono badania, mające na celu porównanie wiadomości opracowanych metod z metodami GRMS i EDF.

EN

In this paper new methods of messages scheduling are presented. The first method, Dynamic Priority Group Scheduling method is based on assigning dynamic priorities not to individual message, but to group of messages. The second method, Mixed Priority Group Scheduling method enable to assign to group of messages static priorities as well. A procedure of checking RT-constraint fulfilment of messages in distributed real time system based on fieldbus for DPGS and MPGS methods are presented. For three fieldbuses PROFIBUS FMS, CAN and InterBus tests were performed in order to compare properties of created methods to GRMS and EDF methods. New methods take into consideration specificity of distributed real time system based on fieldbus and adapt message deadlines to time properties of distributed system. It is very importent that new methods have less calculating time than GRMS and EDF methods. Tests which were performed give results as follow: * Performances of new methods depend on message model parameters, but obtained resuts have never been worst than results for GRMS method, * In the case, when results are almost the same as the results for EDF method, and it takes into consideration the smallest calculating time of new methods, it can say that new methods are most effectively.

3

Badania eksperymentalne magistral miejscowych dla wybranych metod szeregowania wiadomości

Żaba S.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2004

|

Vol. 50, z. 2

261-286

PL

W artykule przedstawiono właściwości i prametry czasowe trzech wybranych magistral miejscowych: PROFIBUS FMS, CAN i InterBus-S. Prezentowane wyniki uzyskano na podstawie badań, polegających na sprawdzeniu dotrzymania ograniczeń czasowych dla wiadomości w rozproszonym systemie czasu rzeczywistego z magistralą miejscową przy założeniu, że wiadomości szeregowane są przy użyciu metod szeregowania : FIFO, GRMS, EDF. Badania przeprowadzone były dla najgorszego przypadku, tzn. zostało założone, że w chwili t = 0 zostały aktywowane wszystkie zadania w systemie. Uwzględniono także czasy blokowania wiadomości. Wyniki badań zaprezentowano w postaci graficznej i tabelarycznej.

EN

In this paper properties and time parameters of three fieldbuses PROFIBUS FMS, CAN, InterBus are presented as the result of research based on checking of RT - constraint fulfilment of messages in distributed real time system based on fieldbus. Research was done for FIFO method and real time methods scheduling GRMS and EDF. Tests were performed for the worst case - it was assumed that all messages in system were activated in instant zero. The message blocking is also considered. Results of testing were obtain by using computer algorithms created by author. On the basis of performing tests we can draw conclusions as follow: * FIFO method is very simple and requires small calculating time, bul its performance are the least from among priorities method, * Dynamic methods have better performance than static priority for each fieldbus (except for CAN fieldbus, becouse there is impossible to apply dynamic method to this fieldbus), * InterBus-S fieldbus has the best effects for transmitting 1 or 2 bytes data length, CAN fieldbus has the best effects for transmitting 3 to 8 bytes data length and PROFIBUS FMS fieldbus has the best effects for transmitting massages with data length above 8 bytes.