一种高同步的时间触发以太网装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种时间触发以太网交换机，其中，包括：交换/控制逻辑，用于进行交换机对其所连网络端系统进行控制；本地时钟，用于提供交换机整体的工作时钟；同步原语接收模块，用来接收由端系统发送来的数据，区分出时钟同步原语和传输数据帧，并向中央控制器传输这两部分数据；时钟同步模块，用于接收中央控制器发出的时钟同步控制命令，产生时钟同步具体信息，并实现时钟同步；时间触发器，用于提供时间触发事件所需的时间触发条件和时间信息；中央控制器，用于控制交换机内的各模块的工作；任务调度控制模块，依据任务调度表，用来对交换机中收到的数据进行分类控制，将不同的数据放进对应的数据缓冲区中。

A high synchronous time triggered Ethernet device and method

The invention discloses a time triggered Ethernet switch, which comprises the switch / control logic for the switch to control the connected network terminal system; local clock, clock for the whole switch provides synchronization primitives; receiving module, for receiving the data sent by the end system, distinguish clock synchronization primitives and the data frame transmission, and transmission of the data of the two parts to the central controller; the clock synchronization module, a central controller for receiving the clock synchronization control command, generates clock synchronization information, and clock synchronization; time trigger for time triggered event time required trigger condition and time information; the central controller, for each the control module within the switch work; task scheduling control module, based on task scheduling table, used to The data received in the switch is classified and controlled, and the different data are put into the corresponding data buffer.

【技术实现步骤摘要】
一种高同步的时间触发以太网装置及方法
本专利技术涉及计算机通信
，一种高同步的时间触发以太网装置及方法。
技术介绍
以太网通信在当今信息时代已经被广泛应用，而近年来在工业和航空领域的应用对于以太网有了更多的需求，尤其是对网络的实时性、安全性提出了更高的要求。而传统以太网使用资源抢占式传输，无法保证数据的实时性，基于此，时间触发以太网技术应运而生。时间触发以太网，将应用中对实时性要求高的事件划分为时间触发TT(Time-Triggered)事件，基于时间触发机制，在一定的时间点触发产生，并在网络中优先传输此类事件。同时，网络中依然支持事件触发ET(Event-Triggered)事件：速率受限(Rate-Constraint)事件、尽力传(Best-Effort)事件。对于以上三类事件，在网络系统中，基于统一的同步时钟控制产生时间触发事件，同时协调产生速率受限事件、尽力传事件，并在任务调度表的统一管理下完成发送接收，所以是时钟同步技术是时间触发以太网络能够实现的基础。现有的时间触发以太网可优化的方面有：(1)时钟同步控制技术优化(2)基于优化的时钟同步控制技术设计出交换机与端系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间触发以太网交换机，其特征在于，包括：交换/控制逻辑，用于进行交换机对其所连网络端系统进行控制；本地时钟，用于提供交换机整体的工作时钟；同步原语接收模块，用来接收由端系统发送来的数据，区分出时钟同步原语和传输数据帧，并向中央控制器传输这两部分数据；时钟同步模块，用于接收中央控制器发出的时钟同步控制命令，产生时钟同步具体信息，并实现时钟同步；时间触发器，用于提供时间触发事件所需的时间触发条件和时间信息；中央控制器，用于控制交换机内的各模块的工作；任务调度控制模块，依据任务调度表，用来对交换机中收到的数据进行分类控制，将不同的数据放进对应的数据缓冲区中；数据缓冲区，用于存放对应的待发送数据；...

【技术特征摘要】
1.一种时间触发以太网交换机，其特征在于，包括：交换/控制逻辑，用于进行交换机对其所连网络端系统进行控制；本地时钟，用于提供交换机整体的工作时钟；同步原语接收模块，用来接收由端系统发送来的数据，区分出时钟同步原语和传输数据帧，并向中央控制器传输这两部分数据；时钟同步模块，用于接收中央控制器发出的时钟同步控制命令，产生时钟同步具体信息，并实现时钟同步；时间触发器，用于提供时间触发事件所需的时间触发条件和时间信息；中央控制器，用于控制交换机内的各模块的工作；任务调度控制模块，依据任务调度表，用来对交换机中收到的数据进行分类控制，将不同的数据放进对应的数据缓冲区中；数据缓冲区，用于存放对应的待发送数据；发送缓冲区，用于经过任务调度控制后，缓存当前需要发送的数据；同步原语发送模块，用于在中央控制器控制下，进行同步原语发送，检测当前数据发送状态，在数据发送间隔，添加时钟同步原语；配置存储器，用于存储交换机的配置信息，在上电复位之后，使交换机可以加载配置信息并正常工作；任务调度表存储器，用于存储离线生成的任务调度表，该任务调度表在中央控制器的控制下完成修改，并重新写入该存储器实现动态修改。2.一种高同步的时间触发以太网装置，其特征在于，包括：权利要求1所述的时间触发以太网交换机，用于将网络中的数据进行接收转发；时间触发以太网端系统，用于接收网络传输的数据，并进行处理，再时间触发以太网交换机的时钟集中控制器控制下，进行时钟同步控制；时间触发以太网冗余网络连接链路：用于在网络中构建冗余通信连接，保证数据传输的可靠性。3.一种高同步时间触发以太网络的实现方法，其特征在于，包括：系统同步工作步骤S10，基于时钟同步算法，将网络中的交换机与网络端系统进行时钟同步；交换机工作步骤S20，将网络端系统发送来的数据依据任务调度表，进行数据帧的分类调度传输，同时控制网络端系统的时钟同步；端系统工作步骤S30，依据任务调度表，发送和接收网络中的不同类型数据，同时根据自身端系统时钟状态向交换机发送时钟同步信息，并在其控制下完成时钟同步；冗余控制工作步骤S40，在网络端系统上需要添加冗余控制，只接收其中的一份数据。4.如权利要求3所述的高同步时间触发以太网络的实现方法，其特征在于，系统同步工作步骤S10包括：网络端系统准备发送同步原语步骤S11，网络端系统中检测发送数据帧，当出现数据帧间隙的时候，插入时钟同步原语；网络端系统发送同步原语步骤S12：网络端系统将插入了时钟同步原语的数据发送给集中控制器；交换机接收同步原语步骤S13，交换机接收数据，然后将数据帧中间的时钟同步原语提取出来；交换机时序保持算法步骤S14，交换机运用时需保持算法，对时钟同步信息进行计算；交换机集中算法步骤S15，在对多个端系统的同步原语完成保持算法后，对时钟同步信息，继续进行时钟同步集中算法；交换机时钟校正S16，完善时钟同步信息的校正信息；交换机同步原语发送网络端系统接收S17，交换机将时钟同步信息发送给网络端系统，网络端系统接收该时钟同步信息；网络端系统/SC时序保持算法S18：，网络端系统将接收到的时钟同步原语进行时序保持运算，计算出时钟校正信息；网络端系统/SC时钟校正算法S19，网络端系统依据时钟校正信息，完成端系统本地时钟的校正。5.如权利要求4所述的高同步时间触发以太网络的实现方法，其特征在于，网络端系统发送同步原语步骤S12包括：系统设置时钟同步原语的发送周期以及同步计数器的初值，同时使能同步原语的发送，计数器开始减计数；对输入的数据中相关的信息进行检测，检测到三个连续idle原语，同时计数器计时溢出，并启动时钟同步原语插入操作；然后将经过时间信息编码后的时钟同步原语替换链路传输中的idle部分，如果检测到的idle部分不符合时钟同步原语插入条件，则等待在下一个数据帧的帧间隔，继续检测是否有可插入时间信息的idle原...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎哲，王啸林，张力，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11