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Berechnung des "Time Unit Ratio" zur Synchronisation der TTCAN-Systemzeit mit Hardware- und Zeit-optimiertem Verfahren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010827D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 2 (2003-02-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Feb-25
Document File: 2 page(s) / 65K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Fuer die Synchronisation der TTCAN-Systemzeit (Time Triggered Controller Area Network) aller TTCAN-Knoten auf einem gemeinsamen Zeitgeber-TTCAN-Knoten ist eine Anpassung des TUR (Time Unit Ratio) erforderlich, was sowohl mittels Hardware als auch mittels Software geschehen kann. Die Synchronisation der TTCAN-Zeit eines TTCAN-Knotens kann unabhaengig von der Software durch die Berechnung des neuen TUR-Wertes unter Verwendung einer speziellen Hardware durchgefuehrt werden. Dazu wird mit der folgenden Formel aus dem aktuellen TUR das neue TURADJ (TUR Adjust) berechnet: TURADJ = TUR * ((GM – LGM) / (REFM – LREFM)), mit: TUR Time Unit Ratio (N Bits) TURADJ TUR Adjust (N Bits) GM Global Mark (M Bits) LGM Last Global Mark (M Bits) REFM Reference Mark (M Bits) LREFM Last Reference Mark (M Bits) Die Breite der Zeitmarken (GM, LGM, REFM, LREFM) ist groesser als die Breite N der TUR-Werte (TTCAN-Modul: N = 10, M = 23). Gemaess der Formel sind derzeit fuer die TURADJ-Berechnung zwei Differenzberechnungen, eine Division und eine Multiplikation erforderlich. Damit benoetigt eine sequentielle Standard-Hardware-Loesung folgende Einheiten:

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S

© SIEMENS AG 2003 file: ifx_2002J50047.doc page: 1

Berechnung des "Time Unit Ratio" zur Synchronisation der TTCAN-Systemzeit mit Hardware- und Zeit-optimiertem Verfahren

Idea: Karl Herz, DE-Muenchen

Fuer die Synchronisation der TTCAN-Systemzeit (Time Triggered Controller Area Network) aller TTCAN-Knoten auf einem gemeinsamen Zeitgeber-TTCAN-Knoten ist eine Anpassung des TUR (Time Unit Ratio) erforderlich, was sowohl mittels Hardware als auch mittels Software geschehen kann.

Die Synchronisation der TTCAN-Zeit eines TTCAN-Knotens kann unabhaengig von der Software durch die Berechnung des neuen TUR-Wertes unter Verwendung einer speziellen Hardware durchgefuehrt werden. Dazu wird mit der folgenden Formel aus dem aktuellen TUR das neue TURADJ (TUR Adjust) berechnet:

TURADJ = TUR * ((GM - LGM) / (REFM - LREFM)), mit:

TUR Time Unit Ratio (N Bits)

TURADJ TUR Adjust (N Bits)

GM Global Mark (M Bits)

LGM Last Global Mark (M Bits)

REFM Reference Mark (M Bits)

LREFM Last Reference Mark (M Bits)

Die Breite der Zeitmarken (GM, LGM, REFM, LREFM) ist groesser als die Breite N der TUR-Werte (TTCAN-Modul: N = 10, M = 23).

Gemaess der Formel sind derzeit fuer die TURADJ-Berechnung zwei Differenzberechnungen, eine Division und eine Multiplikation erforderlich. Damit benoetigt eine sequentielle Standard-Hardware- Loesung folgende Einheiten:

- Subtrahierer (M Bits) fuer die Berechnung DGM = GM - LGM

- Subtrahierer (M Bits) fuer die Berechnung DREFM = REFM - LREFM

- Standard-Multiplizierer (Schieberegister (N + M Bits), Addierer (M Bits)) fuer die Berechnung

MULT = TUR * DGM

- Standard-Dividierer (Schieberegister (N + M Bits), Ergebnisregister (N + M Bits), Subtrahierer (M

Bits)) fuer die Berechnung TURADJ = MULT / DREFM

- Vergleicher (N + M Bits) fuer die Divisionsueberlauferkennung (Divisionsergebnis groesser als maximaler TUR-Wert)

Die Multiplikation benoetigt N Takte, die Division (N + M) Takte. Somit dauert bislang die komplette TURADJ-Berechnung (2 * N + M = 43) Takte.

Das neue Verfahren arbeitet Hardware- und Zeit-optimiert durch eine sequentielle Berechnung, wobei auch die geringstmoegliche Anzahl an Taktzyklen fuer diese Berechnung benoetigt wird.

Dabei sind die wichtigsten Einheiten:

- Ein "Time Mark Difference"-Reg...