Разное по IT
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Трехуровневая модель сетей микроконтроллеров

С. Н. Бобылев, ст. преподаватель; Е. М. Шалимова, ст. преподаватель;

Дешевые и надежные микроконтроллеры, сделали технически и экономически выгодным построение узлов цифровых промышленных сетей на их базе. С другой стороны, потребности промышленности оказали влияние на структуру микроконтроллеров. В их состав стали включаться модули для реализации различных интерфейсов, средства цифровой обработки сигналов. Номенклатура микроконтроллеров только фирмы ATMEL включает десятки моделей от простейших дешевых 8-битных Tiny до 32-битных AT32UC3A0512. Кроме собственно микроконтроллеров выпускаются микросхемы для реализации физических сред передачи. Например АТА6660 для реализации физической среды передачи интерфейса CAN.

Выделим три уровня анализа характеристик сетей микроконтроллеров [1]: уровень отдельных узлов сети, уровень слоя и уровень сети в целом. На первом уровне решаются задачи определения конфигурации и параметров отдельных компонентов сети, в первую очередь, задачи выбора оптимальной конфигурации узлов, производительности, скорости и режима передачи данных по каналам связи. Слоем сети будем называть совокупность узлов, объединенных одним интерфейсом. Анализ вероятностно-временных характеристик на уровне отдельного слоя сети включает вопросы выбора топологии (в том числе и местоположения узлов сети), оценки пропускной способности сети по отдельным интерфейсам, а также количество и местоположение шлюзов. Анализ характеристик сети в целом рассматривает вопросы формирования ограничений на входной трафик, разработки алгоритмов управления потоками данных и ресурсами сети. При этом процедуры оценки сети в целом использует, как правило, результаты анализа отдельных ее компонентов, но в обобщенном виде, отвечающем верхнему уровню формализации описания всей системы.

Рассмотрим узел на базе микроконтроллера AVR с точки зрения теории массового обслуживания. Микроконтроллер имеет несколько внутренних и внешних источников запросов прерываний, а также несколько интерфейсов. Прерывания имеют относительный статический приоритет.

Если обмен по соответствующим интерфейсам организован с использованием системы прерываний, то в качестве модели можно предложить систему массового обслуживания с обслуживанием в порядке приоритета. Важными характеристиками такой СМО являются [2]

– время ожидания для требования из приоритетного класса p и – общее время пребывания в системе требования из приоритетного класса p. Эти характеристики вычисляются по следующим формулам:

и

Выберем среднее время доставки пакета в качестве показателя эффективности сети для анализа на уровне слоя.

Для топологии «шина» и «кольцо» известны следующие зависимости [3] среднего времени передачи пакета в сети от скорости интерфейса (v), числа узлов в сети (n) и длины сообщения в байтах (k):

для топологии «шина»

для топологии «кольцо»

.

Библиографический список

1. Шалимова Е. М. Системная модель сетей микроконтроллеров/ Е. М. Шалимова// Сб. Системные технологии. – Днепропетровск, 2007. –№5(52)-C.26–32.

2. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями /Л. Клейнрок – М.: Мир, 1979–600с.

3. Апраксин Ю. К. Проектирование сетей микроконтроллеров на основе натурного моделирования / Ю. К Апраксин, С. Н. Бобылев, И. О. Турега// Вестник СевГТУ. Вып. 82: Информатика, электроника, связь. Сб. науч. тр. –Севастополь: Изд-во СевНТУ,2007.C.13–15.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство

Агрономия

Преподавателям

Юридические темы

Google