可调度性保证的TTP总线能量有效优化方法

赵天鹤，熊华钢，程子敬，李 峭

(1.北京航空航天大学,a.大型飞机高级人才班; b.电子信息工程学院，北京 100191；2.北京卫星信息工程研究所国家重点实验室，北京 100080)

0 引言

时间触发协议(Time-Triggered Protocol,TTP)是分布式容错实时系统电子模块互连的实时通信协议[1]。TTP主要用于各种航空航天应用，例如波音787发电系统和环境控制、空中客车A380的机舱压力系统以及Aermacchi M-346 的全权数字发动机控制(FADEC)系统等。

节能环保的“绿色航电”理念已经开始渗入到航空电子系统设计的各个层面[2]，在实时应用条件下，有关通信的能量有效性研究关注于能量有效调度问题；文献[3]基于具有并行度的调度提出静态电源管理方法，配合两个动态电源管理方法(贪婪法和空隙填补法)来节省尽可能多的能量；文献[4]权衡了能量有效和可靠性，提出一种约束逻辑编程算法对比了不同动态错误下能量有效和可靠性的相互制约；文献[5]提出了一种启发式能量意识随机任务调度算法(ESTS)，比过去的多种能量有效的调度方法节省更多的能量。

上述研究提出了信号电平和信号频率影响数字电路系统能耗公式，并加以改进，但较少关注将能量有效目标直接用于指导航空电子综合化系统的调度问题。具体到TTP总线网络，既有的可调度性分析方法[6]包括静态单一消息(SM)、静态多消息(MM)、动态消息(DM)和动态分片(DP)消息分配模型。考虑文献[3-5]提出的能量有效策略，给出适合码元速率调整的静态分片(SP)分配模型，提出一种以能量有效为优化目标的消息调度表生成方法。……