可調度性保證的TTP總線能量有效優化方法

趙天鶴，熊華鋼，程子敬，李 峭

(1.北京航空航天大學,a.大型飛機高級人才班; b.電子信息工程學院，北京 100191；2.北京衛星信息工程研究所國家重點實驗室，北京 100080)

0 引言

時間觸發協議(Time-Triggered Protocol,TTP)是分布式容錯實時系統電子模塊互連的實時通信協議[1]。TTP主要用于各種航空航天應用，例如波音787發電系統和環境控制、空中客車A380的機艙壓力系統以及Aermacchi M-346 的全權數字發動機控制(FADEC)系統等。

節能環保的“綠色航電”理念已經開始滲入到航空電子系統設計的各個層面[2]，在實時應用條件下，有關通信的能量有效性研究關注于能量有效調度問題；文獻[3]基于具有并行度的調度提出靜態電源管理方法，配合兩個動態電源管理方法(貪婪法和空隙填補法)來節省盡可能多的能量；文獻[4]權衡了能量有效和可靠性，提出一種約束邏輯編程算法對比了不同動態錯誤下能量有效和可靠性的相互制約；文獻[5]提出了一種啟發式能量意識隨機任務調度算法(ESTS)，比過去的多種能量有效的調度方法節省更多的能量。

上述研究提出了信號電平和信號頻率影響數字電路系統能耗公式，并加以改進，但較少關注將能量有效目標直接用于指導航空電子綜合化系統的調度問題。具體到TTP總線網絡，既有的可調度性分析方法[6]包括靜態單一消息(SM)、靜態多消息(MM)、動態消息(DM)和動態分片(DP)消息分配模型。考慮文獻[3-5]提出的能量有效策略，給出適合碼元速率調整的靜態分片(SP)分配模型，提出一種以能量有效為優化目標的消息調度表生成方法。……