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数据传输时间的公式

在本地互连网络(LIN)总线中数据传输时间是主从设备之间通信的重要参数。


Markus Weingart, ebm-papst Landshut电子部门主管

在汽车领域,LIN总线是一种建立已久的通信解决方案,用于连接传感器和执行器及其控制设备。鉴于智能家居应用的成功,串行现场总线系统在供暖部门的重要性正在迅速提高,因为LIN总线通信为连接泵或鼓风机等组件提供了一个精益解决方案,从而使智能冷凝锅炉成为可能。

LIN总线是一个单主机、多从系统。主控制器(在凝汽锅炉中是电子控制器)决定从控制器(例如鼓风机)何时应该提供数据或执行命令。这是根据主人保存的时间表周期性地进行的。这个清晰的时间表定义了哪些信息在什么时候流动。对于我们的气体鼓风机,我们建议检索与控制系统相关的数据,如速度,每50毫秒。

信息作为关键

对于不经常变化的数据,如温度或功耗,较长的间隔就足够了。要定义调度,就必须知道各种信息包的数据传输时间。这与生产中的计划类似,在对流程中的各个步骤进行排序时,也需要考虑到时间。

气体鼓风机的LIN消息示例

传输一个数据包需要多长时间?要回答这个问题,看一看LIN消息的典型结构会有所帮助(参见示例)。在LIN总线中,它最多可以包含64位。但这些信息不足以计算传输时间。还需要一个所谓的“开销”,因为在数据检索开始之前,主服务器发送同步脉冲预先警告从服务器,以便它可以根据主服务器的时钟速率进行调整。

所有的订单

此外,每次传输都会发送带有校验和的包标识符(PID),以宣布数据包的内容并验证数据是否正确传输。除此之外,还添加了40%的安全缓冲,因为在生产中,有时一个步骤可能比平常花费更长的时间。但绝不能因此把生产计划搅在一起。

最大数据传输时间由上式计算。术语Frame_Nom是传输包含内容信息(包括开销)的数据包所需的时间。它是由字节数乘以10计算出来的。该因子由每个字节的位数(8)和每个字节的起始位和停止位组成。开销中的位数被给出为44。参数t bit =波特率-1表示波特率,波特率是表示传输速度的单位。在LIN总线中,典型的比特率为每秒19.2 kbit。对于这个值,比特传输时间t bit = (19.2 kbit/s)-1 = 52 μs的结果。因此,64位LIN消息的最大数据传输时间约为9毫秒。

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