基于CAN總線的淋浴噴頭噴射流動(dòng)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)
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測(cè)試系統(tǒng)由基于CAN總線的分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，包括1個(gè)主節(jié)點(diǎn)和4個(gè)子節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)PC作為整個(gè)系統(tǒng)的上位機(jī)，是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的綜合管理平臺(tái)，能通過(guò)圖形化的界面完成各種操作，協(xié)調(diào)測(cè)試系統(tǒng)中各部分的工作，存儲(chǔ)子節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，輸出處理結(jié)果。溫水控制節(jié)點(diǎn)保證為實(shí)驗(yàn)裝置提供穩(wěn)定(已知)溫度和壓力的水源；打擊力溫度場(chǎng)測(cè)試節(jié)點(diǎn)可以調(diào)節(jié)測(cè)試臺(tái)與噴頭之間的距離，獲取各高度平面上的打擊力和溫度信號(hào)，用于構(gòu)成打擊力場(chǎng)和溫度場(chǎng)；噴頭控制節(jié)點(diǎn)能控制噴頭在支架上作水平移動(dòng)，并可以調(diào)節(jié)噴頭的角度，來(lái)模擬淋浴噴頭在實(shí)際使用中的情況；另外，通過(guò)過(guò)程量采集節(jié)點(diǎn)獲取流量、壓力、溫度、濕度等一些過(guò)程參數(shù)用于流動(dòng)場(chǎng)特性的研究。數(shù)字高速攝像機(jī)將捕獲的噴射圖像通過(guò)IEEEl394卡傳入PC。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191761.htm
2 基于優(yōu)先級(jí)晉升算法的系統(tǒng)調(diào)度
CAN總線采用非破壞的逐位仲裁技術(shù)，當(dāng)2個(gè)或2個(gè)以上節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)時(shí)，總線通過(guò)仲裁，使優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止發(fā)送數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。在競(jìng)爭(zhēng)中被取消發(fā)送權(quán)的節(jié)點(diǎn)將等待下一個(gè)總線空閑期自動(dòng)地再嘗試發(fā)送。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，某些節(jié)點(diǎn)(如打擊力場(chǎng)溫度場(chǎng)測(cè)試節(jié)點(diǎn))不斷有大量數(shù)據(jù)需要傳送時(shí)，會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)負(fù)載繁重，有可能導(dǎo)致其他優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)的不確定性，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和可靠性大大降低。
為此，測(cè)試系統(tǒng)采用了優(yōu)先級(jí)晉升算法進(jìn)行總線調(diào)度。首先需要將CAN的數(shù)據(jù)幀的仲裁字段劃分為優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)和幀標(biāo)識(shí)兩部分，幀標(biāo)識(shí)部分與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)幀標(biāo)識(shí)符意義相同，而優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)部分只表示數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級(jí)，它根據(jù)總線調(diào)度機(jī)制分配給數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級(jí)的變化而變化。在系統(tǒng)中有個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅存儲(chǔ)本節(jié)點(diǎn)在隊(duì)列中的位置，其值PRIi=PRIi0-fi(t)。PRIi0。為節(jié)點(diǎn)的初始位置，PRIi0=-(2l-l-xi0)，l為優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)位數(shù)，xi0為系統(tǒng)分配的初始優(yōu)先級(jí)因子。fi(t)為優(yōu)先級(jí)晉升項(xiàng)，t可以是排隊(duì)時(shí)間，這里fi(t)設(shè)為kn，其中n為數(shù)據(jù)自首次發(fā)送以來(lái)，仲裁失敗的次數(shù)，k為權(quán)重，k值越大，數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級(jí)隨仲裁失敗次數(shù)的增加晉升越快。這樣，PRIi=(2l-1-xi0)-kn，優(yōu)先級(jí)晉升的算法流程如圖2所示。隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)的提高，發(fā)送成功的概率也增大了。通過(guò)提高優(yōu)先級(jí)發(fā)送成功的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)在發(fā)送成功后，再把其優(yōu)先級(jí)降為初始優(yōu)先級(jí)。
評(píng)論