TTP und FlexRay - FAU · Einfuhrung¨ TTP und FlexRay Zusammenfassung TTP und FlexRay Richard Membarth AKES - Ausgew¨ahlte Kapitel eingebetteter Systeme 14. Juni 2006 Richard Membarth

EinfuhrungTTP und FlexRay

Zusammenfassung

TTP und FlexRay

Richard Membarth

AKES - Ausgewahlte Kapitel eingebetteter Systeme

14. Juni 2006

Richard Membarth TTP und FlexRay


Zusammenfassung

Ubersicht uber den VortragWas ist TTP und FlexRay?Hintergrund TTPHintergrund FlexRay

Ubersicht 2/27

I Hintergrund

I TTP und FlexRay im Detail

I Vergleich



Zusammenfassung


Was? 3/27

I Kommunikationsprotokolle

I time–triggered

I harte Echtzeit

I SAE Class C

I X–by–Wire



Zusammenfassung


TTP – Geschichte 4/27

Entwickler: TU Wien

Zeitraum: uber 20 Jahre

Firma: TTTech Computertechnik AG



Zusammenfassung


TTP – Einsatzgebiet 5/27

Wo?I Luftfahrt

I Automobilbereich

I Industrieanlagen

I Antriebssystemen

Beispiele:I Airbus 380

I ELEKTRA 2

I Lockheed Martin F-16

I ...



Zusammenfassung


FlexRay – Geschichte 6/27

Entwickler: FlexRay Consortium: BMW, DaimlerCrysler, Motorola,Philips ...

Zeitraum: seit 2000

Firma: FlexRay Consortium



Zusammenfassung


FlexRay – Einsatzgebiet 7/27

Wo?I Automobilbereich

Beispiel:I BMW X5



Zusammenfassung

ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle

Die Architektur von TTP und FlexRay 8/27

I zusatzlich: Bus Guardian



Zusammenfassung


Topologien(1) 9/27

grundlegende Topologien:



Zusammenfassung


Topologien(2) 10/27

kombinierte Topologien:



Zusammenfassung


Topologien(3) 11/27

hybride Topologien (nur bei FlexRay):



Zusammenfassung


TTP: TDMA 12/27

I multiplexed nodes moglich

I passive nodes moglich



Zusammenfassung


FlexRay: TDMA + FTDMA 13/27

I static segment: TDMA

I dynamic segment: FTDMA (ByteFly)

I symbol window (WakeUp)

I network idle time (Uhrensynchronisation)



Zusammenfassung


FlexRay: FTDMA 14/27



Zusammenfassung


FlexRay: flexibel 15/27

Wahl zwichen time–triggered und event–triggered:

I static segment: minimal 2 TDMA–Slots

I NIT: notwendig

I symbol window: optional

I dynamic segment: optional

⇒ TT ohne Overhead⇒ ET mit minimalem Overhead



Zusammenfassung


Uhrensynchronisation 16/27

I fehlertolerante Algorithmen auf Macrotickbasis



Zusammenfassung


TTP 17/27



Zusammenfassung


FlexRay 18/27



Zusammenfassung


TTP: Communication Network Interface 19/27

I Status–Bereich

I Kontroll–Bereich

I Nachrichten–Bereich

zusatzlich Message Descriptor List (MEDL) zur Koordination derKommunikation



Zusammenfassung


TTP: MEDL 20/27

I nicht Bestandteil der TTP–Spezifikation

I controllerabhangige Implementierung

I ROM



Zusammenfassung


FlexRay: Controller Host Interface 21/27

I Konfiguration moglich

I keine MEDL vorhanden



Zusammenfassung

VergleichFazit

Vergleich: Leistung 22/27

TTP/C FlexRayLeistung 25MBit/s 10MBit/sDateneffizienz 95,8% (10 MBit/s) 45,7% (10 MBit/s)

78% (100 MBit/s) 14,5% (100 MBit/s)

⇒ TTP uberlegen



Zusammenfassung

VergleichFazit

Vergleich: Flexibilitat 23/27

TTP/C FlexRayFlexibilitat vorausberechnete MEDL Knoten lernen MEDL

max. ein slot pro Knoten mehrere slots pro Knoten mgl.

⇒ FlexRay flexibler



Zusammenfassung

VergleichFazit

Vergleich: Dienste 24/27

TTP/C FlexRayDienste clock synchronisation clock synchronisation

membership service(ausschließen defekter Knoten)master–shadow Konfigurationen(fail silence)

⇒ TTP ausgereifter



Zusammenfassung

VergleichFazit

Vergleich: Fehlertoleranz 25/27

TTP/C FlexRayFehlertoleranz formal verifiziert Folgerung

willkurliche Storungen im willkurliche StorungenHub oder den Controllern in den Controllern4 Nodes und 2 Hubs fur 2/3 der Knoten fur korrektefehlerfreien Betrieb Uhrensynchronisation



Zusammenfassung

VergleichFazit

Fazit 26/27

I TTP ausgereifter, getestet

I FlexRay mit Schwachenwird jedoch von Konsortium namhafter Firmen vorangetrieben

⇒ TTP und FlexRay haben das Potential sich durchzusetzen



Zusammenfassung

VergleichFazit

Gibt es noch... 27/27

Fragen?


Documents

TTP und FlexRay - FAU · Einfuhrung¨ TTP und FlexRay Zusammenfassung TTP und FlexRay Richard Membarth AKES - Ausgew¨ahlte Kapitel eingebetteter Systeme 14. Juni 2006 Richard Membarth