Transcript Ingénieur Civil des Mines 2ème année Conception Sûre des Systèmes Embarqués et Ambiants – Module SI342b Chapitre 5 Réseaux embarqués de type « TDMA.

Ingénieur Civil des Mines
2ème année
Conception Sûre des Systèmes Embarqués et Ambiants – Module SI342b
Chapitre 5
Réseaux embarqués de type « TDMA »
Time Division Multiple Access
•TTP/C
• Flexray
Certains transparents de ce cours proviennent
 du cours de Nicolas Navet (ENSEM – EMN / 2003-2004)
 du cours de Philip Koopman (Carnegie Mellon / 2004)
 des transparents disponibles sur le site de TTTech
 du document TTP/C, High Level SpecificationDocument Protocol v1.1
2006 – 2007
Françoise Simonot-Lion ([email protected])
Pourquoi des réseaux guidés par le temps - 1
 Futures applications embarquées « X-by-Wire »
 Domaine « chassis » et « contrôle moteur »
 Connexion mécanique entre les constituants du système
remplacée par une connexion numérique
 Avantages

bruit, vibrations, poids, encombrement, …

coût de maintenance, …

évolutivité du système

confort de conduite, assistance à la conduite, …
 …
 Problèmes
 Vérifier, prouver la sûreté de fonctionnement du système
Ecole des Mines de Nancy
1
CSSEA SI342b
Pourquoi des réseaux guidés par le temps - 2
 Plusieurs cas de figures
 Cas 1 : seule la consigne conducteur est transmise via un
réseau
conducteur
processus à contrôler
c
Capteurs de
consigne
conducteur
a
Système de contrôle
réseau
Ecole des Mines de Nancy
2
CSSEA SI342b
Pourquoi des réseaux guidés par le temps - 3
 Plusieurs cas de figures
 Cas 2 : capteurs de consigne / capteurs processus /
actionneurs / calculateurs partagent le même réseau
conducteur + processus à contrôler
c
Capteurs de
consigne
conducteur
a
capteurs
actionneurs
réseau
calculateurs
Système de contrôle
Ecole des Mines de Nancy
3
CSSEA SI342b
Pourquoi des réseaux guidés par le temps - 4
 Exemple : «
Capteurs
steer-by-Wire
»
environnement
(caméra)
Assistance à
la conduite
Retour de Capteur
force angle volant
Volant
Actionneurs
de direction
Réseau
Capteur
angle roue
Ecole des Mines de Nancy
4
CSSEA SI342b
Systèmes X-by-Wire et architecture de
communication
 Besoins en termes de systèmes de communication
 Déterminisme, robustesse, tolérance aux fautes (détection,
surveillance, tolérance)
 Composabilité (intégration de fonctions au sein d’un ECU, au sein
d’un ensemble d’ECU)
 Des réseaux TDMA (« Time Division Multiple Access ») –
Pourquoi ?
 Déterminisme assuré par une pré-affectation des intervalles de temps
(« slots ») aux messages et aux stations
 Preuve « facile » à obtenir (temps de réponse borné, …)
 Composabilité assurée par un placement dans les « slots » des divers
acteurs communicants
 Conception d’architectures d’applications « guidées par le
temps »
Ecole des Mines de Nancy
5
CSSEA SI342b
Réseaux de communication embarqués de
type TDMA
 TTP/C




Première publication en 1994
Hermann Kopetz – Université de Vienne, Autriche (brevet en 1997)
Abondamment étudié, prouvé, testé
Systèmes embarqués dans l’automobile  autres applications
(aviation, transport ferroviaire, …)
 Des produits : TTTech (www.tttech.com/ )
 FlexRay
 Une initiative de l’industrie automobile (1999) – intégration de
Byteflight (BMW)
 Plus de flexibilité (ne remet pas en cause les applications déployées
au-dessus de CAN)
 Pour l’instant, le protocole reste à valider
 Produits à venir
Ecole des Mines de Nancy
6
CSSEA SI342b
TTP/C - « Time Triggered Protocol »
pour les applications de
classe C (temps réel « dur »)
 Quelques sites
 http://www.vmars.tuwien.ac.at/frame-home.html
 http://tttech.com/technology/articles.htm
Projets connexes
 https://www.decos.at/index.php
 http://www.vmars.tuwien.ac.at/projects/xbywire/index.html
Ecole des Mines de Nancy
7
CSSEA SI342b
Caractéristiques générales
 Ordonnancement cyclique des messages
 Accès au médium sur une base de temps stable
(pas de collision)
 Tolérance aux fautes intégrée dans le protocole
(support physique redondant)
 Débits
500kbits/s – 1Mbits/s – 2Mbits/s – 5 Mbits/s – 25 Mbits/s
conforme aux applications
relevant de la classe C (D)
 Topologie : bus ou étoile
Ecole des Mines de Nancy
8
CSSEA SI342b
Structure d’un réseau TTP/C
Capteurs / actionneurs
Application
Locale
Application
Locale
1 micro-contrôleur
1 micro-contrôleur
1 micro-contrôleur
CNI
Communication
Network
Interface
Communication
Network
Interface
Communication
Network
Interface
CC
Contrôleur
de
Communication
Contrôleur
de
Communication
…
Bus physique redondé
Ecole des Mines de Nancy
9
Contrôleur
de
Communication
Partie communication
Application
Locale
Partie applicative
CNI
(échange
de
données)
SRU
(Smallest
Replaceable
Unit)
CSSEA SI342b
Principe de fonctionnement - TTP/C
Exemple d’application
Nœud
Producteur 1
Nœud
Producteur 2
b
a
Réseau
a,b
b
Nœud
Consommateur 1
Ecole des Mines de Nancy
Nœud
Consommateur 2
10
CSSEA SI342b
Principe de fonctionnement - TTP/C
t
a1
Nœud
Producteur 1
CNI
?
a1
Nœud
Producteur 2
CNI
Réseau
a2
b1
?
a3
a4
a2
a3
a4
b2
b2
b2
a6
a5
b3
b1
a1
a5
b2
a7
a6
b4
b3
b5
b4
b6
a4 b2
Nœud
Consommateur 1
Nœud
Consommateur 2
Ecole des Mines de Nancy
11
CSSEA SI342b
Principe de fonctionnement - TTP/C
t
a1
Nœud
Producteur 1
CNI
?
a1
Nœud
Producteur 2
CNI
a2
b1
?
a2
CNI
Nœud
Consommateur 2
Ecole des Mines de Nancy
a5
a4
b2
b3
b2
a6
a5
b2
a1
Nœud
Consommateur 1
a4
a3
b1
Réseau
CNI
a3
a7
a6
b4
b3
b4
a4 b2
?
a1
b2
?
b2
?
12
a4
b2
b2
CSSEA SI342b
Principe de fonctionnement - TTP/C
t
a1
Nœud
Producteur 1
CNI
?
a1
Nœud
Producteur 2
CNI
a2
b1
?
a2
CNI
Nœud
Consommateur 2
Ecole des Mines de Nancy
a5
a4
b2
b3
b2
a6
a5
b2
a1
Nœud
Consommateur 1
a4
a3
b1
Réseau
CNI
a3
a7
a6
b4
b3
b4
a4 b2
?
a1
b2
?
b2
?
13
a4
b2
b2
CSSEA SI342b
Un nœud TTP
Interface d’entrées/sorties avec l’environnement
Micro-contrôleur (CPU, RAM, ROM)
supportant les tâches applicatives locales
CNI DPRAM (Dual Ported RAM)
•Chien de garde matériel
pour garantir un
comportement « fail silent »
•Garde contre le
« babbling idiot »
Contrôleur
Gestion du protocole
TTP/C
Gardien
de bus
MEDL
Données de
contrôle
TTP/C (ROM)
Gardien
de bus
« Message Descriptor List »
Ecole des Mines de Nancy
14
CSSEA SI342b
Topologies TTP/C
Noeud
Noeud Noeud Noeud Noeud
Noeud
SC
SC
Bus
Noeud
Noeud
Etoile
Noeud
Noeud
SC
SC
Noeud Noeud
Noeud
Noeud
SC
Noeud
Multi-Etoiles
Ecole des Mines de Nancy
SC
SC
Noeud
Combinaison
Bus/Etoile
15
SC
Noeud
Noeud
CSSEA SI342b
Cluster et « Fault Tolerant Unit » (FTU)
FTU
Noeud
Noeud
Noeud
Noeud
Noeud
Noeud
Bus
• FTU : ensemble des nœuds réalisant les mêmes calculs
(redondance de nœuds)
• Réplication des informations transmises : chaque nœud émet la
même information (3 réplicas / 1 information dans l’exemple)
• Cluster : tous les nœuds connectés sur un réseau particulier
Ecole des Mines de Nancy
16
CSSEA SI342b
Fault Tolerance - Shadow SRU
Nœud fantôme
Noeud
Noeud
Bus
• Le nœud fantôme :
•émet uniquement si le nœud principal est défaillant,
•et, dans ce cas, émet dans le « slot » du nœud principal
Ecole des Mines de Nancy
17
CSSEA SI342b
Protocoles de type TDMA – Principes
 Un « slot » est un intervalle de temps durant
lequel une station émet un message
 Un « round » TDMA est une séquence de slots
telle que chaque station parle exactement 1 fois
Sync
Nœud
Maître
Nœud
A
1
Bus
slot
Ecole des Mines de Nancy
1
Nœud
B
2
2
3
Nœud
C
3
4
1
4
2
3
4
t
round
18
CSSEA SI342b
TTP/C – TDMA
 Un nœud (une FTU) peut vouloir transmettre plusieurs
messages
 Mais 1 slot / nœud dans chaque « round »
  dans un round TDMA,
 chaque nœud (de chaque FTU) transmet un message (un « réplica » du
message) dans son slot (sur chaque bus)
 le round se termine quand tous les nœuds (de tous les FTU) ont envoyé
un message
 Plusieurs « round » TDMA différents par les messages
peuvent être définis (ordre et taille des slots identiques pour
tous les rounds)
 Le « Cluster Cycle » est la suite de tous les « rounds TDMA »
 Un « Cluster Cycle » est exécuté en boucle
 Une spécification de « Cluster Cycle » est définie pour chaque
mode
Ecole des Mines
de Nancy de marche
CSSEA SI342b
19
TTP/C – ordonnancement des messages
B
C
B
Message M A
M
1
1
Canal 1
Canal 2
MC
1
Noeud
A
D
A
B
A
B
MD
M
M
1
2
2
C
MC
2
D
A
B
C
D
A
B
MD
M
M
2
1
1
MC
1
MD
1
t
1 TDMA round
1 TDMA round
1 Cluster Cycle
Ecole des Mines de Nancy
20
CSSEA SI342b
TTP/C – ordonnancement des messages et
Tolérance aux fautes
 FTU
 Un slot par nœud de la FTU dans chaque « TDMA round »
 La redondance n’est pas traitée au niveau du protocole mais
au niveau supérieur (par exemple, dans OSEK-FTCom)
 2 nœuds par FTU ? Assure la transmission en cas de défaillance
unique de l’un des nœuds – « protection dans le domaine
temporel » – pas de conclusion possible en cas de valeurs
transmises divergentes
 3 nœuds par FTU ? Conclusion possible en cas de valeurs
divergentes (moyenne, par exemple) – « protection dans le
domaine des valeurs »
 « Shadow Node »
 Un seul slot pour le nœud et son nœud fantôme dans chaque
« TDMA round »
Ecole des Mines de Nancy
21
CSSEA SI342b
TTP/C – Message Descriptor List (MEDL)
 Chaque nœud connaît l’ordonnancement statique
de tous les messages du « Cluster Cycle » pour
chaque mode de marche
 Dans un mode de marche donné, à un instant t
donné, dans un « Cluster Cycle » correspond :
 un et un seul nœud
 un et un seul message
 Pas d’arbitrage pour l’accès au bus
 Synchronisation des horloges
 Arbitrage pour le démarrage et l’intégration de
nœuds en ligne
Ecole des Mines de Nancy
22
CSSEA SI342b
TTP/C – Gardien de bus (« Bus Guardian ») -1
 Garantit que le processeur de protocole n’émet des
données sur le bus que dans le slot prévu
 Protection contre les stations qui sont désynchronisées
 Protection contre les stations bavardes (« babbling idiot »)
 Le gardien de bus devrait :
 avoir sa propre horloge
 ne pas être trop proche physiquement du processeur de
protocole (éviter les modes de défaillance communs)
 avoir sa propre alimentation électrique
Ecole des Mines de Nancy
23
CSSEA SI342b
TTP/C – Gardien de bus (« Bus Guardian ») -2
 Sur un nœud N, ouverture de la ligne uniquement
aux instants spécifiés dans la MEDL
 exemple, sur le nœud B
Noeud
Canal 1
Canal 2
A
B
C
B
MA
M
1
1
MC
1
D
A
B
A
B
MD
M
M
1
2
2
C
MC
2
D
A
B
C
D
A
B
MD
M
M
2
1
1
MC
1
MD
1
t
Slot
B
Slot
B
Slot
B
Round-Slot B
Ecole des Mines de Nancy
24
CSSEA SI342b
Trames TTP/C
 Trame de démarrage (« cold start frame »)
Type
Date globale
Slot de l’émetteur
CRC
 Trame avec « C-State » explicite
Type
Changement
de mode
C-State
émetteur
« Application
Data »
 Trame avec « C-State » implicite
Type
Changement
de mode
« Application
Data »
4 bits
Ecole des Mines de Nancy
CRC
16 octets
maximum
CRC
16 bits
25
CSSEA SI342b
Trames TTP/C - vocabulaire
 Exemple sur une trame avec « C-State » explicite
Application
Message
1
Message
2
Message
3
Hors
Protocole
Message
1
CNI
Message
2
Message
3
« Application Data »
Protocole
Protocole Type Changement C-State Message
de mode
émetteur
1
Message
2
Message
3
CRC
Trame
Ecole des Mines de Nancy
26
CSSEA SI342b
Trames TTP/C – Calcul du CRC
 Trame avec « C-State » explicite
Type
Changement
de mode
C-State
émetteur
« Application
Data »
CRC
Calcul du CRC
 Trame avec « C-State » implicite
Type
Changement
de mode
« Application
Data »
CRC
Calcul du CRC
C-State
émetteur
Ecole des Mines de Nancy
27
CSSEA SI342b
Trames TTP/C – validité d’une trame pour un
nœud récepteur
 Pour qu’une trame soit acceptée par le nœud qui la
reçoit, il faut :
 qu’elle soit « valide » (conforme à la spécification indiquée
dans la MEDL du nœud récepteur)
 et « correcte » :
 pour une trame à « C-State » explicite,
• CRC reçu = CRC calculé
• et C-State dans la trame = C-State de la station réceptrice
 pour une trame à « C-State » implicite,
• CRC reçu = CRC calculé
Ecole des Mines de Nancy
28
CSSEA SI342b
Trames TTP/C – phases de transmission
Durée du slot
pour le nœud i
PRP idle PSP
TP
Durée du slot
pour le nœud i+1
PRP idle PSP
slot i dans le
« TDMA round »
AT
Action Time
TP
PRP idle PSP
slot i+1 dans le
« TDMA round »
IFG
Inter Frame Gap
PSP (Pre Send Phase) – TP (Transmission Phase) – PRP (Post Receive Phase)
Ecole des Mines de Nancy
29
CSSEA SI342b
TTP/C – Synchronisation des horloges
 Pas de trafic supplémentaire pour synchroniser les
horloges
 4 nœuds au minimum doivent être « Master Clocks »
-4
 Dérive maximale de leurs horloges de 10 s/s
 Chaque nœud récepteur compare son horloge à
l’horloge de l’émetteur (si celui-ci est « Master
Clock »)
 Si la différence absolue est supérieure à p/2 (p est la précision
demandée), le nœud récepteur se considère incorrect
(déconnexion)
 Sinon, le nœud remet à jour son horloge (et les données
impliquées)
Ecole des Mines de Nancy
30
CSSEA SI342b
TTP/C – C-State
 Chaque nœud N émetteur construit et éventuellement
transmet dans son « slot » une structure de donnée CState, qui comprend :
horloge de transmission du nœud N (Master Clock)
numéro du slot attribué au nœud N dans ce « TDMA round »
…
demande de changement de mode au prochain « Cluster
Cycle »
 vecteur local de « Membership »
vecteur de la vision qu’a le nœud N de tous
les nœuds du « Cluster » (vivant / non reconnu vivant)




Ecole des Mines de Nancy
31
CSSEA SI342b
TTP/C – Mécanisme d’acquittement - 1
 Acquittement non explicite
 L’acquittement est déterminé par le nœud N,
émetteur dans le slot i, après un traitement des
trames en provenance de ses deux successeurs
(au plus) dans le TDMA round
 relation « successeur » de nœud (relation dynamique)
 Le processus d’acquittement repose sur la
comparaison du vecteur de Membership local au
nœud N avec les vecteurs de Membership
transmis dans les trames
 Seules les trames valides (émises dans leur slot, longueur
correcte) sont analysées
 Trames à C-State explicite / Trames à C-State implicite
Ecole des Mines de Nancy
32
CSSEA SI342b
TTP/C – Mécanisme d’acquittement - 2
 Membership envoyé par un nœud A  A est vivant
 Membership Point d’un nœud
 Dans la PRP du noeud
 Membership Recognition Point d’un nœud
 Instant où la décision est définitive pour ce nœud (trame acquittée / non
acquittée)
 A l’émission, A a une vision des stations vivantes conforme à
celle des stations vivantes
Membership
Recognition
Point de A
Membership
Point de A
…
TP A
Ecole des Mines de Nancy
IFG A
Membership
Point de B
TP B
33
IFG B
Membership
Point de C
TP C
IFG C
…
CSSEA SI342b
TTP/C – Mécanisme d’acquittement – 3
Processus d’acquittement d’un nœud A
IFG A
A transmet (C-State : VM(A) vivant)
Transmission du nœud B
A reçoit une trame de B
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Hypothèse Ia : A suppose
que B voit A et B vivants
false
Acquittement de A
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Hypothèse Ib : A
suppose que B voit A
non vivant et B vivant
IFG B
false
A ou B est défaillant –
continuer avec le
deuxième successeur
Ecole des Mines de Nancy
Erreur de transmission de B ou B a
une vision des autres stations
différente de celle de A
B défaillant – prendre un nouveau
premier successeur –
recommencer avec hypothèse Ia CSSEA SI342b
34
TTP/C – Mécanisme d’acquittement – 4
Processus d’acquittement d’un nœud A
Transmission du nœud C
A reçoit une trame de C
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Acquittement de A
true
Hypothèse IIa : A suppose que C voit
A vivant, B non vivant et C vivant
false
Hypothèse IIb : A suppose que C
voit A non vivant, B vivant et C
CRC reçu vivant
IFG C
=
CRC calculé
false
B et C n’ont pas bien
reçu la trame
Non Acquittement
de A
Ecole des Mines de Nancy
Erreur de transmission de C ou C a
une vision des autres stations
différente de celle de A
C défaillant – prendre un nouveau
deuxième successeur –
recommencer avec hypothèse IIa
35
CSSEA SI342b
TTP/C – Service de Membership
 Assure que tout nœud vivant sur le réseau a la
même vue de l’état des autres nœuds
 Service réalisé par le mécanisme d’acquittement
Ecole des Mines de Nancy
36
CSSEA SI342b
TTP/C – Membership - 1
IFG A
A transmet (C-State : VM(A) vivant)
Transmission du nœud B
A reçoit une trame de B
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Hypothèse Ia :
A et B vivants
false
Acquittement de A
A, B restent dans
le Membership
true
•Agreed counter++
•Acknowledgement
failure counter =A0ou B est défaillant –
continuer avec le
deuxième successeur
Ecole des Mines de Nancy
CRC reçu
=
CRC calculé
Hypothèse Ib : A
mort et B vivant
IFG B
false
B défaillant – prendre un nouveau
premier
successeur
–
B quitte
le Membership
recommencer avec hypothèse Ia
•Failed slots counter++ si
transmission sur les 2 canaux
37
CSSEA SI342b
TTP/C – Membership - 2
Transmission du nœud C
A reçoit une trame de C
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Acquittement de A
A, C restent dans le
Membership
B quitte le
Membership
true
•Agreed slots counter++
Non Acquittement
•Failed slots counter++
de A
•Acknowledgement failure
counter = 0
Ecole des Mines de Nancy
Hypothèse IIa : A vivant, B
mort et C vivant
false
CRC reçu
=
CRC calculé
Hypothèse IIb : A mort,
B vivant et C vivant
IFG C
false
C défaillant – prendre un nouveau
deuxième successeur –
Crecommencer
quitte le Membership
avec hypothèse IIa
•Failed slots counter++ si
38
transmission sur les 2 canaux
CSSEA SI342b
TTP/C – Membership - 3
Transmission du nœud C
A reçoit une trame de C
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Hypothèse IIa : A vivant, B
mort et C vivant
false
Acquittement de A
true
CRC reçu
=
CRC calculé
Non
A n’est
Acquittement
pas dans de
le A
Membership
B, C restent dans le
Si >= une
Membership
valeur max, le
•Agreed slots counter++
•Failed slots counter++
•Acknowledgement failure
counter ++
Ecole des Mines de Nancy
noeud se
déconnecte
Hypothèse IIb : A mort,
B vivant et C vivant
IFG C
false
C défaillant – prendre un nouveau
deuxième successeur –
recommencer avec hypothèse IIa
C quitte le Membership
•Failed slots counter++ si
39
transmission sur les 2 canaux
CSSEA SI342b
TTP/C – Membership - 4
 Conditions initiales : à l’intégration du nœud
 Agreed slots counter = 2
 Failed slots counter = 0
 Lors de la réception d’une trame, un nœud :
 Calcule la valeur du Slot Status selon les trames reçues sur les 2 canaux (max de
{correct > tentative > other error > incorrect > null frame > invalide})
 Slot status = correct  agreed slots counter ++
 Slot status = incorrect ou invalide  failed slots counter ++
 Après émission réussie, avant le processus d’acquittement
 Agreed slots counter = 1
 Détection de « clique »
 Une fois / round, dans le PSP précédant le slot du nœud A :
agreed slots counter < failed slots counter  le nœud se déconnecte
agreed slots counter - failed slots counter < 2
 erreur globale du système de communication
Ecole des Mines de Nancy
40
CSSEA SI342b
FlexRay
 Un site
 http://www.flexray-group.com/
Ecole des Mines de Nancy
41
CSSEA SI342b
Origine de FlexRay
 1999 – consortium BMW, Daimler Chrysler,
Bosch, Delphi, Motorola, Philips, …
 Objectif : déterminisme + flexibilité
 Réutilisation des principes de ByteFlight (BMW)
Ecole des Mines de Nancy
42
CSSEA SI342b
FlexRay – Topologie, couche physique
 Bus simple ou redondant
 Couche physique optique ou électrique
 Débit : 500 kBits/s  10 Mbits/s
 Nœud connecté sur un ou les 2 bus (si redondance)
 Bus ou étoile
 Réutilisation des principes de ByteFlight (BMW)
Ecole des Mines de Nancy
43
CSSEA SI342b
FlexRay – Format de la trame
5 + (0..246) + 3 octets
RR
S
D
E E Frame
Y Header Message ID
Length
U
S S ID
N CRC
ou données
B
12
C
1 1 12
7 1
9 1
16
Données
0..244 octets
CRC
24
Data Update Bit
(rafraîchissement de la
donnée depuis la
dernière transmission)
Ecole des Mines de Nancy
44
CSSEA SI342b
FlexRay – Codage des trames
 Code NRZ 8N1 : 1 bit start, 1 bit stop, pour
chaque octet de données
 FSS (Frame Start Sequence) : 8 bits 0
 SOC (Start Of Cycle) : 10 bits 1 – 30 bits 0
Ecole des Mines de Nancy
45
CSSEA SI342b
FlexRay – Medium Access Control
MAC de type TDMA
silence Trame physique
MAC F-TDMA
silence
 Accès au médium : statique / dynamique
 3 modes : statique pur – dynamique pur – mixed
 Cycle de fonctionnement périodique < 64 ms
Ecole des Mines de Nancy
46
CSSEA SI342b
FlexRay – partie statique
 Les slots ont tous la même taille (taille max d’une
trame)
 Au plus 4095 slots
 Un nœud peut avoir plusieurs slots / cycle (<=16)
 Dans le cas d’un bus redondant, un nœud peut
émettre des données différentes dans les slots
homologues des deux bus, ou n’émettre rien sur
l’un ou les deux bus
 Gardien de bus
 Slots libres pour extensions futures
 Les nœuds sont informés du «MEDL» au startup
Ecole des Mines de Nancy
47
CSSEA SI342b
FlexRay – partie dynamique - 1
 Chaque nœud possède un ou des identificateurs uniques
sur l’ensemble du système (=CAN)
 A chaque identificateur est assigné un intervalle de
temps (mini-slot) dans lequel la transmission de la trame
correspondante peut commencer
 Les intervalles sont alloués dans l’ordre des
identificateurs
 Pas de retransmission en cas d’erreur
Ecole des Mines de Nancy
48
CSSEA SI342b
FlexRay – partie dynamique - 2
 Si redondance des canaux, les choix de transmettre ou
non peuvent être différents sur chacun des canaux
 Des transmissions successives d’une trame de même
identificateur peuvent être de tailles différentes
 Le segment dynamique se termine après une durée
prédéterminée même si toutes les trames ne sont pas
transmises
 Pas de gardien de bus dans le segment dynamique
Sous certaines hypothèses sur le trafic, il est possible
de calculer des pires temps de réponse (= CAN)
Ecole des Mines de Nancy
49
CSSEA SI342b
FlexRay – synchronisation d’horloge
 Maître unique : un slot dans le cycle statique
 Multi-maîtres (2 .. 16)
Ecole des Mines de Nancy
50
CSSEA SI342b
FlexRay – conclusions
 Meilleure utilisation de la bande passante que
TTP/C d’où des débits moins élevés et des CPUs
moins coûteux
 Réutilisation aisée d’applications Event-Triggered
développées sur CAN
 Services spécifiques à l’automobile comme
l’endormissement et le réveil des stations
 Grande flexibilité !
Ecole des Mines de Nancy
51
CSSEA SI342b
FlexRay – conclusions
 TTP/C
 + Nombreux services pour la SdF (mode de marche,
redondance, membership, clique avoidance,…)
 + Visiblement conçu pour la certification
 - Comportement en dehors des hypothèses de fautes !? Les
hypothèses faites (au plus une faute tous les 2 rounds) sontelles les bonnes pour l’automobile ??
 - Flexibilité / incrémentalité faible
 FlexRay
 + Conçu spécifiquement pour l’automobile (nécessité de CPU
moins puissants que TTP/C, réutilisation des logiciels
développés pour CAN, mode veille,…)
 + Flexibilité
 - Délibérément peu de fonctionnalités liées à la SdF
(redondance, membership) – pb: implémentation moins efficace
au dessus de la couche LdD
 - Validation du protocole !
Ecole des Mines de Nancy
52
CSSEA SI342b