一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法和系统，双核系统包括系统核和保护核；数据发送时，保护核经保护逻辑运算产生GOOSE数据，填入预设的共享内存中，通过中断信号通知系统核，系统核响应于该中断信号，从共享内存中获取GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符，然后通过中断信号通知MAC控制器；MAC控制器得到通知后将GOOSE数据发送到网络上；数据接收时，系统核获取外部网络数据后，判断是否为GOOSE数据，若是，则将GOOSE数据拷贝至共享内存，并向保护核发送中断信号，使得保护核从共享内存中获取GOOSE数据。本发明专利技术可减少设备成本，简化网络复杂度，保障实时性。

A common network communication method and system of goose and MMS for dual core system

【技术实现步骤摘要】
一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法和系统
本专利技术涉及电力系统数据通信
，特别是一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法和系统。
技术介绍
GOOSE(通用面向对象的变电站事件)作为IEC61850协议中的重要通信模型，实现了分布式功能，可替代传统设备间的硬线连接方式，为逻辑节点之间的通信提供了高效可靠的方法。区别于MMS(制造报文规范)的映射方式，GOOSE报文在OSI七层模型中，从表示层直接映射到数据链路层。该映射方式不经过TCP/IP协议，避免通信堆栈造成传输的延迟，从而保证了报文传输、处理的快速性。GOOSE报文的触发形式是，当预配置中的数据集成员发生变化时发送GOOSE报文。IEC61850协议针对GOOSE报文建立了重发送机制，如图1所示。在没有触发时，以T0为间隔发送GOOSE报文。触发后，以T1为间隔发送两次、再以T2、T3为间隔发送一次同样的报文，以减少接收端丢包的概率，提高可靠性。该重发送机制下的报文被称为心跳报文，若“心跳”停止，则说明相应装置出现问题，为设备自检提供了一种可能的方式，可增强系统的可靠性。ZYNQ双核系统中，一个核负责Linux系统，另外一个负责采样运算和保护逻辑，GOOSE数据产生在保护逻辑中，一般情况下，GOOSE独立组网，在保护核这一侧配置有以太网硬件，包括phy和Mac控制器，GOOSE数据的收发就由保护核来完成。由于GOOSE协议栈只用了国际标准化组织开放系统互联(ISO/OSI)中的4层，并没有tcp/ip协议，因此，MMS数据需要单独的网络，也即GOOSE网和MMS网相互独立，互不干扰，而这样就导致一个系统需要两套以太网外设，而且这两套以太网外设分别由两个核控制，一是增加了网络的复杂度和网络建设的成本；二是浪费了CPU资源，增加了智能设备的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法和系统，将GOOSE数据通过中断的方式插入到Linux系统以太网的链路层来完成GOOSE数据的收发，相较于GOOSE与MMS独立组网，可大大减少设备成本，简化网络复杂度。本专利技术采取的技术方案如下：一方面，本专利技术提供一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法，所述双核系统包括系统核和保护核，GOOSE数据由保护核产生，MMS数据由系统核产生和收发；GOOSE和MMS共网通信方法，由系统核执行，包括GOOSE数据发送方法和GOOSE数据接收方法；所述GOOSE数据发送方法包括：响应于保护核发出的数据就绪中断信号，从预设的共享内存中获取保护核填入的GOOSE数据；将所获取的GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符；将BD描述符已更新的信息通知至MAC控制器，使得MAC控制器响应于所述通知，读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而将待发送GOOSE数据发送到网络上；所述GOOSE数据接收方法包括：响应于MAC控制器发出的数据读入中断信号，读取当前BD描述符以获取接收到的数据；判断所获取的数据是否为GOOSE数据，若是，则将GOOSE数据拷贝至预设的共享内存，并向保护核发送数据待处理中断信号，以使得保护核响应于所述数据待处理中断信号，从所述共享内存中获取GOOSE数据。可选的，上述方法中，数据发送时，MAC控制器响应于所述通知，通过DMA控制器读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而通过DMA控制器将待发送GOOSE数据从内存中读出并发送到网络上；数据接收时，MAC控制器接收外部网络数据，并通过DMA控制器将接收到的数据写入BD描述符所指的内存位置，然后更新BD描述符状态，向系统核发送数据读入中断信号。第二方面，本专利技术提供一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法，所述双核系统包括系统核和保护核，GOOSE数据由保护核产生，MMS数据由系统核产生和收发；GOOSE和MMS共网通信方法，由保护核执行，包括GOOSE数据发送方法和GOOSE数据接收方法；所述GOOSE数据发送方法包括：将保护逻辑运算产生的GOOSE数据填入预设的共享内存中；向系统核发送数据就绪中断信号，使得系统核响应于所述数据就绪中断信号，从所述共享内存中获取已填入的GOOSE数据，并将所获取的GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符，然后将BD描述符已更新的信息通知至MAC控制器，使得MAC控制器读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而将待发送GOOSE数据发送到网络上；所述GOOSE数据接收方法包括：响应于系统核发出的数据待处理中断信号，从所述共享内存中获取由系统核接收并写入的GOOSE数据。以上第一方面和第二方面中，所述系统核可为Linux核，用来跑Linux操作系统。第三方面，本专利技术还提供一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信系统，包括系统核、保护核和MAC控制器；GOOSE数据由保护核产生，MMS数据由系统核产生和收发；保护核经保护逻辑运算产生GOOSE数据，填入预设的共享内存中，然后向系统核发送数据就绪中断信号；系统核响应于所述数据就绪中断信号，从所述共享内存中获取保护核填入的GOOSE数据，并将所获取的GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符，然后发送BD描述符更新中断信号至MAC控制器；MAC控制器响应于所述BD描述符更新中断信号，读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而将待发送GOOSE数据发送到网络上；系统核通过MAC控制器获取外部网络数据后，判断所获取的数据是否为GOOSE数据，若是，则将GOOSE数据拷贝至所述共享内存，并向保护核发送数据待处理中断信号；保护核响应于所述数据待处理中断信号，从所述共享内存中获取GOOSE数据并处理。可选的，所述系统核通过MAC控制器获取外部网络数据包括：MAC控制器接收外部网络数据，并将接收到的数据写入BD描述符所指的内存位置，然后更新BD描述符状态，向系统核发送数据读入中断信号；系统核响应于所述数据读入终端信号，读取当前BD描述符以获取相应数据。进一步的，本专利技术适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信系统，还包括DMA控制器；数据发送时，MAC控制器响应于所述BD描述符更新中断信号，通过DMA控制器读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而通过DMA控制器将待发送GOOSE数据从内存中读出并发送到网络上；数据接收时，MAC控制器接收外部网络数据，并通过DMA控制器将接收到的数据写入BD描述符所指的内存位置，然后更新BD描述符状态，向系统核发送数据读入中断信号。可选的，每次数据发送后，MAC控制器对BD描述符进行更新，以等待下一次发送。可选的，所述系统核可为Linux核。有益效果<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法，所述双核系统包括系统核和保护核，GOOSE数据由保护核产生，MMS数据由系统核产生和收发；其特征是：/nGOOSE和MMS共网通信方法，由系统核执行，包括GOOSE数据发送方法和GOOSE数据接收方法；/n所述GOOSE数据发送方法包括：/n响应于保护核发出的数据就绪中断信号，从预设的共享内存中获取保护核填入的GOOSE数据；/n将所获取的GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符；/n将BD描述符已更新的信息通知至MAC控制器，使得MAC控制器响应于所述通知，读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而将待发送GOOSE数据发送到网络上；/n所述GOOSE数据接收方法包括：/n响应于MAC控制器发出的数据读入中断信号，读取当前BD描述符以获取接收到的数据；/n判断所获取的数据是否为GOOSE数据，若是，则将GOOSE数据拷贝至预设的共享内存，并向保护核发送数据待处理中断信号，以使得保护核响应于所述数据待处理中断信号，从所述共享内存中获取GOOSE数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法，所述双核系统包括系统核和保护核，GOOSE数据由保护核产生，MMS数据由系统核产生和收发；其特征是：
GOOSE和MMS共网通信方法，由系统核执行，包括GOOSE数据发送方法和GOOSE数据接收方法；
所述GOOSE数据发送方法包括：
响应于保护核发出的数据就绪中断信号，从预设的共享内存中获取保护核填入的GOOSE数据；
将所获取的GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符；
将BD描述符已更新的信息通知至MAC控制器，使得MAC控制器响应于所述通知，读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而将待发送GOOSE数据发送到网络上；
所述GOOSE数据接收方法包括：
响应于MAC控制器发出的数据读入中断信号，读取当前BD描述符以获取接收到的数据；
判断所获取的数据是否为GOOSE数据，若是，则将GOOSE数据拷贝至预设的共享内存，并向保护核发送数据待处理中断信号，以使得保护核响应于所述数据待处理中断信号，从所述共享内存中获取GOOSE数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：数据发送时，MAC控制器响应于所述通知，通过DMA控制器读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而通过DMA控制器将待发送GOOSE数据从内存中读出并发送到网络上；
数据接收时，MAC控制器接收外部网络数据，并通过DMA控制器将接收到的数据写入BD描述符所指的内存位置，然后更新BD描述符状态，向系统核发送数据读入中断信号。


3.一种适用于双核系统的GOOSE和MMS共网通信方法，所述双核系统包括系统核和保护核，GOOSE数据由保护核产生，MMS数据由系统核产生和收发；其特征是：
GOOSE和MMS共网通信方法，由保护核执行，包括GOOSE数据发送方法和GOOSE数据接收方法；
所述GOOSE数据发送方法包括：
将保护逻辑运算产生的GOOSE数据填入预设的共享内存中；
向系统核发送数据就绪中断信号，使得系统核响应于所述数据就绪中断信号，从所述共享内存中获取已填入的GOOSE数据，并将所获取的GOOSE数据作为待发送数据，在BD描述表中插入待发送GOOSE数据的BD描述符，然后将BD描述符已更新的信息通知至MAC控制器，使得MAC控制器读入待发送GOOSE数据的BD描述符，进而将待发送GOOSE数据发送到网络上；
所述GOOSE数据接收方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学庆，黄作兵，
申请(专利权)人：南京国电南自维美德自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32