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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
TTP und FlexRay
Richard Membarth
AKES - Ausgewahlte Kapitel eingebetteter Systeme
14. Juni 2006
Richard Membarth TTP und FlexRay
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EinfuhrungTTP 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
Richard Membarth TTP und FlexRay
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Zusammenfassung
Ubersicht uber den VortragWas ist TTP und FlexRay?Hintergrund TTPHintergrund FlexRay
Was? 3/27
I Kommunikationsprotokolle
I time–triggered
I harte Echtzeit
I SAE Class C
I X–by–Wire
Richard Membarth TTP und FlexRay
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
Ubersicht uber den VortragWas ist TTP und FlexRay?Hintergrund TTPHintergrund FlexRay
TTP – Geschichte 4/27
Entwickler: TU Wien
Zeitraum: uber 20 Jahre
Firma: TTTech Computertechnik AG
Richard Membarth TTP und FlexRay
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
Ubersicht uber den VortragWas ist TTP und FlexRay?Hintergrund TTPHintergrund FlexRay
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 ...
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
Ubersicht uber den VortragWas ist TTP und FlexRay?Hintergrund TTPHintergrund FlexRay
FlexRay – Geschichte 6/27
Entwickler: FlexRay Consortium: BMW, DaimlerCrysler, Motorola,Philips ...
Zeitraum: seit 2000
Firma: FlexRay Consortium
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
Ubersicht uber den VortragWas ist TTP und FlexRay?Hintergrund TTPHintergrund FlexRay
FlexRay – Einsatzgebiet 7/27
Wo?I Automobilbereich
Beispiel:I BMW X5
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Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
Die Architektur von TTP und FlexRay 8/27
I zusatzlich: Bus Guardian
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Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
Topologien(1) 9/27
grundlegende Topologien:
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Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
Topologien(2) 10/27
kombinierte Topologien:
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Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
Topologien(3) 11/27
hybride Topologien (nur bei FlexRay):
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
TTP: TDMA 12/27
I multiplexed nodes moglich
I passive nodes moglich
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
FlexRay: TDMA + FTDMA 13/27
I static segment: TDMA
I dynamic segment: FTDMA (ByteFly)
I symbol window (WakeUp)
I network idle time (Uhrensynchronisation)
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
FlexRay: FTDMA 14/27
Richard Membarth TTP und FlexRay
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
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
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
Uhrensynchronisation 16/27
I fehlertolerante Algorithmen auf Macrotickbasis
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
TTP 17/27
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
FlexRay 18/27
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
TTP: Communication Network Interface 19/27
I Status–Bereich
I Kontroll–Bereich
I Nachrichten–Bereich
zusatzlich Message Descriptor List (MEDL) zur Koordination derKommunikation
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
TTP: MEDL 20/27
I nicht Bestandteil der TTP–Spezifikation
I controllerabhangige Implementierung
I ROM
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
ArchitekturMedienzugriffFrame FormatHost-Schnittstelle
FlexRay: Controller Host Interface 21/27
I Konfiguration moglich
I keine MEDL vorhanden
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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
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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
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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
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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
Richard Membarth TTP und FlexRay
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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
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EinfuhrungTTP und FlexRay
Zusammenfassung
VergleichFazit
Gibt es noch... 27/27
Fragen?
Richard Membarth TTP und FlexRay