[发明专利]一种面向车载CANFD网络的信号分组打包方法

摘要

本发明公开一种面向车载CAN FD网络的信号分组打包方法，包括如下步骤步骤1，依据信号的周期大小对信号进行分组，并根据周期大小对分组得到的信号组进行升序排列；步骤2，依据空闲带宽评价指标和整数线性规划算法将信号组依次打包到消息之中，得到消息集；步骤3，按照时间健壮性升序的顺序为打包后得到的消息集分配优先级并进行调度分析，如果打包后得到的消息集不可调度，则对打包后得到的消息集进行拆分以提高整个消息集的可调度性，直到打包后的消息集可调度或没有消息可被拆分为止。此种方法可在保证CAN FD网络可调度的前提下，实现网络带宽利用率的优化。

主权项

一种面向车载CAN FD网络的信号分组打包方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，依据信号的周期大小对信号集S进行分组，并根据周期大小对分组得到的信号组进行升序排列S1,S2,...,Sk,...,S|S|，其中S＝S1∪S2∪...∪Sk∪...∪S|S|；步骤2，依据空闲带宽评价指标和整数线性规划算法将信号组依次打包到消息之中，得到消息集；所述步骤2的详细内容是：21)如果当前打包的信号组Sk不是周期最小的信号组，则转到步骤22)，否则，根据Sk中所有信号的大小总和sumk的情况对Sk进行如下处理：如果sumk小于或等于CAN FD消息允许的最大负载时，新生成一个空消息fnew，并将Sk中的所有信号都打包到fnew之中，然后将fnew加入已有的消息集F之中；如果sumk大于CAN FD消息允许的最大负载时，生成一个空消息fnew，并采用整数线性规划算法将Sk中的部分信号打包到fnew之中；然后，将已经打包到fnew之中的信号从Sk中删除；如果Sk不为空，再生成一个空消息fnew，按照同样的方法对Sk中的信号进行打包，直到Sk中的所有信号都打包到消息之中；然后将打包生成的消息加入已有的消息集F之中；再令k＝k+1，返回步骤21)；22)如果当前打包的信号组Sk不是周期最小的信号组，则首先采用整数线性规划算法将Sk中的部分信号打包到F包含的已有消息的负载级空闲P_SLKj之中，然后更新有新信号插入的已有消息的大小、周期和截止时限，并将已经打包的信号从Sk中删除；该步骤处理完之后，如果Sk为空，则令k＝k+1，返回步骤21)；否则进入步骤23)，对Sk中的剩余信号进行继续处理；23)对Sk的打包归属进行分析：如果消息集F中部分或所有已有消息的消息级空闲带宽之和仍不够容纳Sk中的所有信号，进入步骤24)；否则，对“采用整数线性规划算法将Sk中的所有信号打包到已有消息的消息级空闲带宽之中”和“采用整数线性规划算法将Sk中的所有信号打包到空消息之中”这两种可能的方案对应得到的消息集F的带宽利用率U进行对比分析，如果F中部分或所有已有消息的消息级空闲带宽之和足够容纳Sk中的所有信号时，按照周期降序的顺序依次选择足够容纳Sk中的所有信号的已有消息进行分析；如果前一种方案对应的带宽利用率更小，则将Sk中的所有信号打包到F包含已有消息之中；否则，进入步骤24)；24)新生成一个空消息fnew，采用整数线性规划算法将Sk中的部分信号插入fnew之中，将fnew插入F之中，删除Sk中已打包的信号，如果Sk不为空，返回步骤23)；否则，令k＝k+1，返回步骤21)；步骤3，按照时间健壮性升序的顺序为打包后得到的消息集分配优先级并进行调度分析，如果打包后得到的消息集不可调度，则对打包后得到的消息集进行拆分以提高整个消息集的可调度性，直到打包后得到的消息集可调度或没有消息可被拆分为止；其中，消息集F中已经分配优先级的消息子集为Fa，未分配优先级的消息子集为Fn，Fa初始化为空，Fn初始化为F；在优先级分配的过程中，如果为Fn中的消息fj分配当前优先级时fj可调度，那么此时fj的时间健壮性定义为其截止时限和分配当前优先级时的最差反应时间的差值；如果为fj分配当前优先级时fj不可调度，那么此时fj的时间健壮性为0。