[发明专利]基于时间触发的具有竞争检测机制启动方法

权利要求书

1.一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，所述方法运行于采用TTP/C时间触发式通信协议的分布式化实时系统；所述分布式化实时系统包括连接到TTP/C双通道总线的多个节点；

单个节点包括主机、主机控制器接口和通信控制器组成；节点间物理的互相联接结构和通信控制器组成了通信子系统，通过建立统一的全局时基为所述分布式化实时系统内各节点建立具有一致性约束的事件时序，所有节点具有一致的时间基准，均同步到全局时基并共享通信介质，节点按照时分多址的方式访问共享通信介质，并以帧的方式广播传送消息；发送节点和接收节点类型根据AS6003标准定义的三种TTP/C帧头结构来确定：分别为普通帧头、扩展帧头和半扩展帧头，其中普通帧头用于通常的数据收发，扩展帧头用于集群的冷启动；

所述方法包括以下步骤：

S1：打开监听器监听节点，根据帧结构确定发送该帧的节点的类型；

S2：若监听到发送节点的帧，且根据发送节点的接收器获得了发送权，在发送时刻打开冲突窗口计时器开始计时并认为本轮发生竞争，发送节点立即发送一个完整的冷启动帧，让系统中发送节点尝试接入总线，并认定发送节点启动成功，在冲突窗口计时器结束时转入冷启动状态，该状态是TTP/C协议规范设计的任务调度器的一种状态，根据该冷启动状态系统发送节点尝试接入总线，以获取需要执行的服务；

S3：若监听到接收节点，则接收节点在侦测到信道活动时刻打开ATW计时器，之后等待ATW计数器结束时，并确定是否收到有效帧；

S4：步骤S3等待ATW计时器结束后收到有效帧，接收节点再根据ATW计时器时间确定上轮启动是否发生竞争，

S41：若上轮启动未检测到竞争，则无论是否接收到有效帧，接收节点均重新进入监听状态，并认为本轮竞争已被消除，

S42：若上轮启动检测到竞争，且接收节点接收到有效帧并采纳该帧，则转入冷启动状态，接收节点尝试接入总线，获取需要执行的服务；

S5：若步骤S3的等待AWT计时器结束后没有收到有效帧，则系统认为该轮发生竞争，返回步骤S1。

2.如权利要求1所述的一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，所述的冷启动状态，核心状态机是一种针对TTP/C协议规范专用设计的任务调度器，核心状态机一共包含10个状态，其中2个同步状态，1一个半同步状态即冷启动状态，7个异步状态，状态机将所接收的事件进行编码转换得到事件码；根据映射表由事件码查找出相应的映射码；状态机根据映射码查找转换表得到对应的转换码；转换码查找调度表得到需要执行的服务。

3.如权利要求1所述的一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，所述的S2中本轮发生竞争，ATW的强制丢帧仅为避免节点恰好在信道出现活动期间打开接收器从而导致节点对整个系统的启动判断变得不可靠，鉴于发送节点的接收器已经处于打开状态，可以认为发送节点本轮启动发生竞争，以间接的表明该节点在后续阶段若成为接收节点，即无需再丢弃第一帧冷启动帧。

4.如权利要求1所述的一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，如果所有节点在任何情况下都在一个固定的时间范围内对当前整个系统启动的情景具有一个一致性的判断，则当节点判定系统发生并发启动时，执行由AS6003所定义的时间触发协议TTP/C的优先退避策略，以确保所有节点在下一次启动时不会产生并发启动现象。

5.如权利要求1所述的一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，所述的节点是时间触发架构基础模块，多个节点联接成一个集群，物理的互相联接结构和一个集群中所有节点的通信控制器组成了通信子系统。

6.如权利要求4所述的一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，所述的优先退避策略，节点在启动阶段总是丢弃第一帧有效帧，以强制节点重新进入监听状态，从而来规避节点的并发启动。

7.如权利要求1所述的一种基于时间触发的具备竞争检测机制的启动方法，其特征在于，所述步骤S2所述的AWT是采用一个定时器表示的时间窗口，并增加了竞争状态标志，用以降低启动时间开销。