Podpora sběrnice CAN FD pro operační systém RTEMS
CAN FD Support for Space Grade Real-Time RTEMS Executive
Typ dokumentu
diplomová prácemaster thesis
Autor
Michal Lenc
Vedoucí práce
Píša Pavel
Oponent práce
Bloom Gedare
Studijní program
Kybernetika a robotikaInstituce přidělující hodnost
katedra řídicí technikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Kritické systémy reálného času, mezi které patří řídicí prvky v automobilech a hromadné dopravě, systémy pro družice, zdravotní zařízení nebo síťové prvky, často vyžadují deterministický přenos kritických zpráv mezi zařízeními. K tomuto přenosu se mimo jiné využívá sběrnicový standard Controller Area Network. Operační systémy obvykle ke zjednodušení přístupu na CAN sběrnici poskytují obecné rozhraní mezi aplikacemi a ovladači řadičů. Hlavním cílem této práce byla implementace takového rozhraní pro otevřenou exekutivu reálné času RTEMS využívanou také v kosmických aplikacích. Práce dokumentuje design a vývoj CAN/CAN FD subsystému pro RTEMS s podporou prioritních front, blokujícího a neblokujícího přístupu, reportu chyb, rozhraní pro konfiguraci kontroléru a dalších funkcí. Práce měla za cíl poskytnout potřebné rozhraní k využívání CAN sběrnice a k implementaci budoucích řadičů. Jako první byl k testům a demonstraci vybrán CTU CAN FD řadič. Práce také naráží na známý problém inverze priorit během arbitrážní fáze na CAN sběrnici a navrhuje jeho řešení. To počítá s dynamickou redistribucí hardware bufferů řadiče na prioritní fronty. Toto řešení umožňuje využití všech bufferů řadiče při zachování správného odchozího pořadí CAN zpráv. Navržený algorithmus je opět otestován na CTU CAN FD řadiči. Critical real-time control fields such as automotive, public transport, space systems, medical devices, or networking systems often require deterministic transmission of safety-critical messages between devices. Controller Area Network bus standard is widely used for these purposes. To provide complete and unified access to CAN bus devices, operating systems implement common CAN stacks used as an interface between applications and device drivers. Implementation of such a stack for open-source space grade RTEMS executive is the key part of this thesis. It documents the design and development of a full-featured CAN/CAN FD stack for RTEMS with support for multiple priority classes, blocking and nonblocking access, error reporting, controller configuration interface, and more. The work aims to provide a sound base for CAN bus usage and future controller implementation. Support for CTU CAN FD IP core, chosen as the first target for testing and demonstration, is implemented as well. The thesis also deals with the common problem of CAN bus arbitration phase priority inversion. It proposes the solution of dynamic redistribution of CAN transmission buffers to priority classes that allow mapping of all controller's transmission buffers to priority classes while preserving the correct transmission order. The proposed algorithm is once again demonstrated on CTU CAN FD target.
Kolekce
- Diplomové práce - 13135 [327]