Zur zuverlässigen Kommunikation im Fahrzeug wird die Entwicklung des zeitgesteuerten Kommunikationsprotokolls TTP (Time-Triggered Protocol) vorgestellt. Das System ist in der Lage, Einzelfehler zu tolerieren und unterstützt auf der Ebene des Kommunikationsprotokolls die Implementierung hochzuverlässiger, fehlertoleranter Echtzeitsysteme durch eine Reihe von Diensten wie verteilter Uhrensynchronisation, Fehler- und Stationsaufallserkennung sowie umfangreichen Konsistenzprüfungen. Die Toleranz von Einzelfehlern bewirkt, daß ein Fehler bei einer Komponente keinen Ausfall des Gesamtsystems nach sich zieht. Dazu müssen allerdings die Folgen eines Fehlers in einer Komponente für das Gesamtsystem bekannt sein. Das neue TTP/C-System gewährleistet die Betriebssicherheit dadurch, daß jeder TTP/C-Kommunikationskontroller (TTP/C-KK) mit einer unabhängigen Sicherheitsschaltung namens Bus-Guardian ausgestattet. Dieser prüft, ob der TTP/C-KK wirklich nur entsprechend seines Zeitplans sendet, und schaltet andernfalls den Buszugriff für diesen Knoten ab. Da der Bus-Guardian selbst nicht sendet, kann auch ein Ausfall des Bus-Guardians nicht zu störenden Signalen auf dem Bus führen. Weiter unterstützt das TTP/C-System das fehlertolerante Systemdesign durch die genannten Services, die andernfalls unter hohem Aufwand und geringerer Effizienz in der Applikation generiert werden müßten. Die Granularität der Uhrensynchronisation liegt bei einer Mikrosekunde bis 10 Mikrosekunden. Die Übertragungslatenz aller Nachrichten im System ist bereits zum Designzeitpunkt genau bekannt. Der Ausfall eines Knotens ist innerhalb von Millisekunden allen Knoten bekannt. Eine sehr hohe Dateneffizienz (bis zu 90 %) wird dadurch erreicht, daß die Nachrichtenidentifikation und die Empfangsbestätigung ohne explizite Übertragung erfolgen. Das wird realisiert, indem jeder TTP/C-KK nur in dem ihm zugewiesenen Slot unter der Kontrolle des Bus-Guardian senden darf. Dieses Verfahren basiert auf einer gemeinsamen Zeitbasis und einer gemeinsamen Schedule und ist kollisions- und arbitierungsfrei und völlig deterministisch.
Zuverlässige Kommunikation im Fahrzeug
Safer communication in automotive cars
F + M, Feinwerktechnik, Mikrotechnik, Mikroelektronik ; 108 , 7/8 ; 26-28
2000
3 Seiten, 3 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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