计算机科学 ›› 2017, Vol. 44 ›› Issue (Z6): 504-509.doi: 10.11896/j.issn.1002-137X.2017.6A.112

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基于排队论的UM-BUS总线性能建模与评估

张少楠,邱柯妮,张伟功,王晶,郑佳欣,白瑞英,朱晓燕   

  1. 首都师范大学信息工程学院 北京100048;首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心 北京100048,北京成像技术高精尖创新中心 北京100048;首都师范大学电子系统可靠性技术北京市重点实验室 北京100048,北京成像技术高精尖创新中心 北京100048;首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心 北京100048,北京成像技术高精尖创新中心 北京100048;首都师范大学电子系统可靠性技术北京市重点实验室 北京100048,首都师范大学信息工程学院 北京100048,首都师范大学信息工程学院 北京100048;首都师范大学电子系统可靠性技术北京市重点实验室 北京100048,首都师范大学信息工程学院 北京100048;首都师范大学高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心 北京100048
  • 出版日期:2017-12-01 发布日期:2018-12-01
  • 基金资助:
    本文受北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划项目(IDHT20150507),北京市教育委员会科技计划一般项目(SQKM201710028016)资助

Queuing Theory-guided Performance Evaluation on Reconfigurable High-speed Device Connected Bus

ZHANG Shao-nan, QIU Ke-ni, ZHANG Wei-gong, WANG Jing, ZHENG Jia-xin, BAI Rui-ying and ZHU Xiao-yan   

  • Online:2017-12-01 Published:2018-12-01

摘要: UM-BUS总线是一种具有动态容错能力和远程穿透式访问能力的高速串行总线,其性能模型对UM-BUS的综合评估和优化设计具有重要意义。针对UM-BUS总线系统,提出基于排队论的性能评估的模型,该模型定性描述了总线上不同节点之间的数据流关系、数据包到达节点的特征以及在节点处等待处理的特性;定量分析了不同数据包在总线信道传输的最大延迟、最小延迟以及平均延迟。在MATLAB平台上测试了数据包在总线上的等待时间和传输时间。实验结果可以帮助设计者快速分析总线在实际应用系统中的特性并对其进行优化配置,提高总线的使用效率。

关键词: UM-BUS总线,排队论,性能建模,传输延迟

Abstract: UM-BUS is a high-speed serial BUS which has the ability of dynamic fault-tolerance and remote access.It is essential to implement performance modeling in advance when making comprehensive evaluation and optimization design of the bus.Targeting this issue,a performance evaluation model was proposed based on queuing theory in this paper.On one hand,this model describes the dataflow relationship among different slave nodes and the characteristics of packets waiting and arriving time to slave nodes qualitatively.On the other hand,this model analyzes the maximum,minimum and average delay of the different packets in the lane transmission quantitatively.Testing on the MATLAB platform provides packet waiting time and transmission time on the bus.Experimental results can help designers to well understand the bus system features in practical applications,so they can carry out reconfigurations and improve the efficiency of UM-BUS.

Key words: UM-BUS,Queuing theory,Performance evaluation,Transmission delay

[1] 王嘉佳.动态可重构总线控制器的设计与实现[D].北京:首都师范大学,2012.
[2] 张伟功,丁瑞,关永,等.一种可动态重构的高速串行总线系统及控制方法: ZL200910180480.3[P].2009.
[3] 王行仁.建模与仿真技术的发展和应用[J].机械制造与自动化,2010,39(1):16-45.
[4] 胡玥.基于ICD的小卫星平台电子学仿真测试系统研究[D].北京:中国科学院空间科学与应用研究中心,2006.
[5] 常同立.空间对接动力学半物理仿真系统设计及试验研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007.
[6] 刘延斌,金光.半实物仿真技术的发展现状[J].光机电信息,2003(1):27-32.
[7] 李荣民,张朝明,王锴,等.嵌入式系统和CAN总线技术的优越性以及应用[J].现代工业经济和信息化,2013(2):66-68.
[8] 丁楠.基于PCI总线的非标准并行通信总线仿真接口的研制[D].西安:西北工业大学,2007.
[9] TI.MLVDS Signaling Rate Versus[R].TI Application Report SLLA127.2003.
[10] CENA G.Evaluation of Ether CAT Distributed Clock Perfor-mance[J].Industrial Informatics,2012,8(1):20-29.
[11] DURANTE L,VALENZANO A.On the performance of theIEC61158fieldbus[J].Computer Standards & Interfaces,1999,21(3):241-250.
[12] HONG S H,KO S J.Analysis of real time data transmission in the DLLof IEC/ISA field bus[C]∥Proceeding of ISIE’ 98.1998:694-699.
[13] RAHMAN M A,ANWAR F,NAEEM J,et al.A simulationbased performance comparison of routing protocol on Mobile Adhoc Network (proactive,reactive and hybrid)[C]∥2010 International Conference on Computer and Communication Engineering(ICCCE).2010:1-5.
[14] KLAR R A,BERTRAND A R.The Evolution of Space Wire:A Comparison to Established and Emerging Technologies[C]∥The 3th International Space Wire Conference.2010.
[15] OTHMAN H F,AJI Y R,FAKREDDIN F T,et al.Controller Area Networks:Volution and Applications[C]∥2nd Information and Communication Technologies.2006:3088-3093.
[16] BLANC J P C.On the numerical inversion of busy period related transforms[J].Operations Research Letters,2002,30(1):33-42.

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