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工业控制系统中基于CAN总线的实时动态调度研究的综述报告
CAN（ControllerAreaNetwork）是一种广泛应用于工业控制系统中的总线通信协议。随着工业自动化的不断发展，CAN总线越来越受到重视并被广泛应用。实时动态调度作为一种重要的工业控制技术，在CAN总线中的应用也越来越受到关注。本文将对基于CAN总线的实时动态调度研究进行综述，以期为相关研究提供一定的参考和借鉴。
1.CAN总线简介
CAN总线是一种介于数据领域和物理领域之间的通信协议，最初由德国BOSCH公司开发，1991年正式发布。它是一种多主机系统，可以支持多达110个节点，适用于数据传输速率在1Mbps以下的小型和中等规模系统。CAN总线的主要特点有以下几点：
（1）抗干扰能力强：CAN总线采用差分信号传输，能自动消除干扰信号。
（2）实时性好：CAN总线支持多级报文优先级识别和发送，保证了报文的实时性。
（3）可靠性高：CAN总线具有自动冗余机制，节点故障时其他节点仍可正常通信。
（4）节约成本：CAN总线的硬件成本低，布线简单。
2.实时动态调度
实时动态调度（Real-TimeDynamicScheduling，RTDS）是一种与时间相关的系统设计和管理方法。其根据实时系统进程的优先级和进程的执行时间来调度系统各个任务的执行顺序，以最大程度地提高系统资源的利用率和系统响应速度。实时动态调度是工业控制系统中的重要技术之一，可广泛应用于机器人控制、物流调度、汽车电子、飞行器控制等领域。
3.基于CAN总线的实时动态调度研究
在工业控制系统中，基于CAN总线的实时动态调度技术已经得到了广泛的应用和研究。下面将介绍几种较为常见的实现。
（1）基于消息优先级的调度
CAN总线支持不同消息的报文优先级识别和发送。基于优先级的调度可以最大程度地提高系统的响应速度和资源利用效率。例如，针对某些需要高实时性的任务，可以将其优先级设为最高，以保证其优先处理。
（2）基于时间片轮转的调度
时间片轮转是一种常见的调度算法，可以平衡不同任务之间的执行时间，并保证实时性。在CAN总线上，时间片轮转调度算法可以根据不同任务的优先级动态分配时间片，以保证高优先级任务的及时执行。
（3）基于交替性调度的调度
交替性调度是一种同时支持当前任务和紧急任务执行的方法。在CAN总线上，交替性调度可以实现多任务调度和对急需处理的情况的快速响应。例如，在汽车控制系统中，交替性调度可以同时控制行车灯和喇叭，以应对紧急情况。
4.结论
基于CAN总线的实时动态调度技术是一种非常重要的工业控制技术。在工业自动化领域中，实时动态调度技术已经得到了广泛的应用和研究。本文综述了基于CAN总线的实时动态调度技术在工业控制系统中的应用及其实现方法，为相关研究提供了一定的参考和借鉴。无论是在当前还是未来，实时动态调度技术都将继续发挥重要作用，并在工业自动化领域中得到更加广泛的应用和研究。