Моделирование систем реального времени

Моделирование систем реального времени необходимо для оценки разрабатываемой системы по временным характеристикам.

Основная временная характеристика – максимальное время задержки исполнения.

Рассмотрим пример: торможение машины

Рис.14.

I способ: обеспечение механической связи

II способ: обеспечение электрической связи. На каждый объект ставятся контроллеры, объединённые в сеть. Необходимо оценить время, за которое человек, нажавший на педаль тормоза, получит желаемый результат.

∑t = t_{реакции человека} + t_{нажатия на педаль тормоза} + t_{обработки сигнала узлом 1} + t_{передачи информации} + t_{обработки сигнала узлом 2} + t_{выдачи управляющего воздействия} + t_{срабатывания}

t_{передачи информации} = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅

Рис.15.

Сеть состоит из основного и сетевого контроллеров.

t₁ – передаёт информацию от сетевого контроллера к основному.

t₂ – передаёт информацию от основного контроллера к шине.

t₃ – возникает разброс передачи сообщений в сеть из-за использования 1 канала.

t₄ – передача информации на сетевой узел.

t₅ – передача информации с сетевого контроллера узла 2 к основному контроллеру.

Задача моделирования – определение максимального времени передачи информации в распределенной системе управления от одного узла к другому.

Основным правилом при моделировании системы является гарантированное время передачи информации.

Гарантированное время передачи информации – это время, за которое система выполняет действие вне зависимости от внешних факторов.

При моделировании система делится на две модели:

1. Модель функционирования типового узла.

2. Модель распределенной системы управления.

Модель одиночного (типового) узла является детерминированной моделью (моделью с известным поведением). Следовательно, всегда можно получить время выполнения операции на данном узле. В системе реального времени это время является фиксированным и называется временем исполнения.

Существуют два способа передачи информации по сети:

1. Передача виртуального маркера (Token Ring)

2. Случайный доступ к среде с устранением коллизий (Ethernet, Cisma/CA)

Передача виртуального маркера

В данном случае система имеет детерминированное поведение, зависящее от скорости передачи информации и количества сообщений.

Рис.16.

Это время будет гарантированным при условии, что все процессы и все задачи являются периодическими. Задержка может возникнуть для апериодических запросов.

Дата добавления: 2014-01-04