2CAN总线系统仿真模型
文章在Matlab/Simulink软件Stateflow仿真环境中建立了16节点的CAN总线通信系统仿真模型。节点1-16的结构是相同的，节点模块如图1所示。
图1节点模块
节点模块包括发送、缓存、数据采集3个部分。因为本次仿真主要研究CAN总线的通信性能，所以建立节点模型时，只考虑了其通信活动所涉及的部分，没有加入节点计算控制活动部分和数据接收部分。数据采集用于采集Simulink中输入的数据，数据长度服从随机平均分布，在状态"有数据"中，数据被组装成CAN标准短帧。在实际系统中，数据可能是节点本身采集的现场检测数据，或是节点控制器输出的数据。"缓存"代表节点的缓冲器，这里假设容量为1。包括两个状态："空"和"非空"。数据被采集并组装成CAN标准短帧后，触发由"空"到"非空"的转换，将节点信息放在等待发送的缓冲器中，发送完成后，返回"空"状态，等待下一次触发。"发送"代表节点发送部分，当缓冲器有数据等待传输时，触发由"停止"到"等待"的转换，进入等待状态；当总线仲裁允许本节点发送时，触发由"等待"到"传送"的转换，开始发送数据；当缓冲器的数据传送完成时，触发由"传送"到"停止"的转换，等待下一次发送。
图2通信调度模块
通信调度模块，如图2所示。包括总线活动模块fieldbus和仲裁判断函数compete。fieldbus模块包括3个状态："空闲"、"忙碌"、"帧间隔"。开始总线在"空闲"状态下，当有节点要发送信息时，用compete函数对待发节点进行仲裁，并触发由"空闲"到"忙碌"的转换；节点发送数据完成后，以"返回"事件触发由"忙碌"到"帧间隔"的转换；经过一个"帧间隔"后，回到"空闲"状态，等待下一次传输。compete函数对各节点的仲裁符合CAN仲裁机制，通过比较各待发节点的优先级，实现"线与"功能，将发送权给优先级最高的节点。
以上所述的仿真平台简洁直观地解释了CAN网络的控制机理，并能动态地仿真其通信活动。
3网络性能
3.1性能指标
我们先介绍总线网络相关性能指标的相关定义。
网络负载率：单位时间内发出访问网络的节点数（需要传送的报文数）与网络最大容量的比率。