[发明专利]一种汽车网络通讯系统正向设计方法

摘要

本发明涉及一种汽车网络通讯系统正向设计方法，根据信号最大功能时间要求设计网络通讯协议，确保网络通讯的实时性，计算报文的延迟时间、剩余时间，确保网络通讯的可靠性，包括如下步骤：建立网络通讯结构；借助时序分析平台进行自动化设计；根据自动化设计结果进行时序分析。采用正向设计方法，在设计之初就对网络做了时序分析，不仅提高了设计的准确性，也可以减少后期测试的工作量。项目设计阶段，通过时序分析仿真的手段验证网络通讯协议设计的可靠性，测试验证阶段，减少测试验证及整改工作，缩短开发的周期。

主权项

1.一种汽车网络通讯系统正向设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立网络通讯结构；(2)借助时序分析平台进行自动化设计；(3)根据步骤(2)的自动化设计结果进行时序分析；信号时序分析模型中将一个信号值的产生到信号值的使用之间分为五个时间段，包括：T_PL：发送端的延迟，从信号产生、控制器采样和防抖到信号被打包到帧中所消耗的时间；T_BT：发送前的延迟，帧进入发送的时间，此后仲裁开始；T_T：发送延迟，包含仲裁时间、传输字节所消耗的时间和传输线本身的延迟时间；T_AT：发送后的延迟，信号被提取的时间；T_SL：接收端的延迟，信号被使用的时间，例如灯亮的延迟；总线可用时间是最大功能时间减去所有信号传输过程中的延迟后的剩余时间Bustime_available(signal)的计算公式：Bustime_available(sig)＝Max_age(sig)‑T_PL(sig)‑T_SL(sig)‑Input_jitter_sub‑Output_jitter_sub‑Frame_processing_period_sub；通过网关路由的信号，其总线可用时间：Bustime_available(sig)＝Max_age(sig)‑Gateway_delay‑TSL(sig)‑Input_jitter_sub‑Output_jitter_sub‑Frame_processing_period_sub；信号打包到帧中后，帧的总线可用时间就是：Bustime_available(frm)＝min[Bustime_available(sig)_{all signals in frame}]；其中，max_age为定义的功能实现所要求的最大时间，Bustime_available为总线可用时间，Bustime_consumed为总线消耗时间，Input/Output_jitter_sub是通讯协议栈的抖动，Frame_processing_period_sub帧处理时间是接受节点的处理周期，Gateway_delay是发送节点到网关这段的延迟；其中，总线消耗时间是指一帧报文从组包到成功发送到总线上所用的时间Bustime_consumed(frm)的计算公式：Bustime_consumed(frm)＝Worst_case_latency(frm)+Frame_period_time(frm)‑Frame_processing_period_publisher+Input_budget_delay(frm)+Output_budget_delay(frm)；其中Worst_case_latency(frm)是最差情况下帧整体消耗的总线时间，Frame_period_time(frm)是周期的帧最差情况，Input/Output_budget_delay(frm)是由于协议栈处理能力产生的，也就是一个协议栈调用周期内可以处理的帧的能力产生的延迟，Frame_processing_period_publisher帧处理时间是发送节点的处理周期；保证网络安全的要求：Bustime_available(frm)>Bustime_consumed(frm)。