一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法技术

本发明专利技术涉及一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法，采用新型的TTE构建航电骨干网络和TTP作为飞控、机电以及电源等控制系统总线，解决了分系统内部的通信的实时性和确定性的问题，但跨网段的通信依然存在较大的抖动导致传输不确定性。在机载系统综合化和数据融合的大环境下，跨网段的系统间存在大量数据通信的应用需求，应用永远是技术发展的原动力，在保证TTE和TTP总线网络系统内部高精度时间同步基础上，提出了基于时间触发架构下的TTE/TTP跨网段的时钟同步设计方法。本发明专利技术为提供了跨网络一体式的全局时钟同步功能，为机载总线跨网络的时间触发通信提供了时间基础。本发明专利技术应移植于TTE网络与其他时间触发网络的组合式网络系统中实现跨网络一体式的高精度时钟同步，为该种跨网段的时间触发通信提供全局时钟，如TTE与TTCAN组合以及交换式TTE与总线式TTE组合等网络系统。

【技术实现步骤摘要】
一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法
本专利技术属于航空电子系统中机载总线的时钟同步
，特别涉及时间触发通信架构下的跨网域的时钟同步设计方法。
技术介绍
应用与航空电子领域的基于事件触发通信的网络系统，由于节点随机接入传输信道不可避免的产生传输竞争，由竞争带来的延时和抖动是不可控，对于一些对于时间安全关键性需求苛刻的应用场合，该网络系统是不能被接收的。随着航空电子系统对时间关键性和安全关键性的分布式通信应用需求日益增长，解决传统网络通信传输的不确定性迫在眉睫，采用基于网络全局时钟同步基础上的时间触发通信很好的解决的网络传输的不确定性和实时性。TTE是一种在交换式互连环境下的时间触发网络，它在以太网基础上引入了高精度的分布式时钟同步机制，提供无竞争的TT通信和高效ET(Event-Triggered，事件触发)通信，保证了系统不同等级的安全关键性任务的实时性和确定性。TTE网络在时间同步的基础上按照资源调度一致性编排来规划和引导整个系统的活动，实现系统资源共享，有效地提升了资源利用率，大幅度降低了系统设计和维护成本；TTP作为航空分布式控制系统的关键网络技术之一，在过去10来年的应用验证中证明自身的价值，该技术从航空发动机控制、座舱系统以及电源管理到飞行控制等系统均有广泛应用。TTP无冲突的时分多路访问(TDMA)方式访问、高容错能力的时间同步、快速的成员响应、通信监听、快速故障检测隔离和冗余设计解决了航空机载控制系统抗干扰能力弱，容错能力差等瓶颈问题，提高了数据通信的效率和时间确定性，使其成为飞机安全关键/任务关键系统总线首选。原有主流的机载组合网络的设计方法采用AFDX总线作为航电骨干网络，429总线作为控制网络均采用事件触发进行数据传输，采用TTE和TTP的新型组合网络架构替代上述方案。该新的网络架构解决了各网络系统内部的通信不确定性问题，但TTE与TTP跨网段的通信依然存在较大的抖动导致传输的不确定性。在机载系统综合化和数据融合的大环境下，跨网段的数据通信需求量将可能迎来井喷式的发展，提高跨网段的数据通信的实时性和确定性具有极大的战略意义。机载电子通信领域传统的跨网段通信的设计方式采用AFDX总线作为航电骨干网络，429总线作为控制网络，已经无法满足机载高实时性、高确定性数据通信的应用需求。本专利技术创新性地设计了一种基于时间触发通信架构下跨TTE与TTP的一体式的全局时钟同步，在设计了脉冲信号的主从授时方式实现TTE网络的同步时钟到TTP总线的传递，TTP总线采用传递的主时钟同步系统中的其它设备，保证了跨TTE/TTP的一体式的全局时钟同步，为跨网段的基于时间触发的数据通信提供了时间基准。
技术实现思路
专利技术目的提供跨网络一体式的全局时钟同步功能，解决机载总线跨网络的时间触发通信时钟无法同步的技术问题。技术方案参见图1给出了一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法，TTE网络为时间触发的交换式网络，包括交换机和TTE控制器；TTP总线网络为静态总线网络，包括TTP控制器、多个终端和传输总线；所述TTE控制器与TTP控制器构成所述的网关；网关采用FPGA模块的IO接口实现TTE网段与TTP网段之间的相互连接；网关从TTE控制器获取TTE网段的时钟，网关在时钟的每一个周期向TTP控制器发出脉冲信号，每当TTP控制器采集到一个脉冲信号，则将TTP网段的本地同步时钟设置为零时刻点，并且TTP控制器向TTP网段广播一个脉冲信号；TTP总线网络中的每个终端根据获取到的脉冲信号进行时钟修正。TTE网络的同步时钟采用SAEAS6802国际标准。技术效果本专利技术通过本设计中的网关设备中的两个控制器之间以脉冲信号的主从授时方式将TTE网络的同步时钟传递给TTP作为该总线同步主时钟，TTP采用本文设计的方式实现总线内部的时钟同步，达到跨网络的全局时钟同步功能。网关中TTE控制器与TTP控制器采用统一时钟源，避免两个控制器采用不同的晶振作为时钟源，其时钟漂移率存在差异导致同步时钟偏差，以及两个控制器之间脉冲信号传输时延不确定性。通过上述脉冲形式的主从授时方法，将TTE网络的同步时钟设置为TTP总线的主时钟源，完成跨网络的时钟传递。附图说明图1一种TTE到TTP跨网络的时钟同步的结构示意图。具体实施方式参见图1给出了一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法，TTE网络为时间触发的交换式网络，包括交换机和TTE控制器；TTP总线网络为静态总线网络，包括TTP控制器、多个终端和传输总线；所述TTE控制器与TTP控制器构成所述的网关；网关采用FPGA模块的IO接口实现TTE网段与TTP网段之间的相互连接；网关从TTE控制器获取TTE网段的时钟，网关在时钟的每一个周期向TTP控制器发出脉冲信号，每当TTP控制器采集到一个脉冲信号，则将TTP网段的本地同步时钟设置为零时刻点，并且TTP控制器向TTP网段广播一个脉冲信号；TTP总线网络中的每个终端根据获取到的脉冲信号进行时钟修正。TTE网络的同步时钟采用SAEAS6802国际标准。从图1可以看出，本专利技术一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法，该方法采用TTE构建的同步时钟传递给TTP总线作为主时钟源，TTP其它设备同步到该主时钟源，将TTE和TTP总线网络各自的时钟同步到跨网络的统一全局时钟，为TTE与TTP跨网络之间的数据传输提供时间触发的全局时钟基础。该技术通过本设计中的网关设备中的两个控制器之间以脉冲信号的主从授时方式将TTE网络的同步时钟传递给TTP作为该总线同步主时钟，TTP采用本文设计的方式实现总线内部的时钟同步，达到跨网络的全局时钟同步功能。网关中TTE控制器与TTP控制器采用统一时钟源，避免两个控制器采用不同的晶振作为时钟源，其时钟漂移率存在差异导致同步时钟偏差，以及两个控制器之间脉冲信号传输时延不确定性。通过上述脉冲形式的主从授时方法，将TTE网络的同步时钟设置为TTP总线的主时钟源，完成跨网络的时钟传递。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法，TTE网络为时间触发的交换式网络，包括交换机和TTE控制器；TTP总线网络为静态总线网络，包括TTP控制器、多个终端和传输总线；所述TTE控制器与TTP控制器构成所述的网关；网关采用FPGA模块的IO接口实现TTE网段与TTP网段之间的相互连接；网关从TTE控制器获取TTE网段的时钟，网关在时钟的每一个周期向TTP控制器发出脉冲信号，每当TTP控制器采集到一个脉冲信号，则将TTP网段的本地同步时钟设置为零时刻点，并且TTP控制器向TTP网段广播一个脉冲信号；TTP总线网络中的每个终端根据获取到的脉冲信号进行时钟修正。

【技术特征摘要】
1.一种同步TTE网络与TTP总线网络时钟的方法，TTE网络为时间触发的交换式网络，包括交换机和TTE控制器；TTP总线网络为静态总线网络，包括TTP控制器、多个终端和传输总线；所述TTE控制器与TTP控制器构成所述的网关；网关采用FPGA模块的IO接口实现TTE网段与TTP网段之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗泽雄，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31