时间触发数据交换的系统技术方案

本发明专利技术提出了一种时间触发数据交换的系统，在执行单元和监控单元的交叉开关采用输出通路预留的直通模式，针对同一数据到达输入单元的时间差，进行时间差补偿的接收窗口检测；针对同一数据到达数据比较器的时间差，以及数据及其比较结果到达输出缓冲器的时延差，在低时延的通路上增加缓冲器，补偿时间差以实现同时性，完成执行和监控的比较一致输出。本方法在传统的执行交换单元的基础上，增加了监控交换单元和数据比较单元，避免了在交换过程中的数据帧位翻转导致未识别的数据错误，或通信配置存储时的位翻转导致数据帧从错误端口输出等问题，提高了数据传输的完整性。提高了数据传输的完整性。提高了数据传输的完整性。

【技术实现步骤摘要】
时间触发数据交换的系统


[0001]本专利技术属于网络通信技术的领域，尤其涉及一种时间触发数据交换的系统。

技术介绍

[0002]时间触发以太网交换机基于大规模FPGA实现，用于实现时间触发(TT)和事件触发(ET)两类数据帧的高速交换，由前端处理单元、交叉开关单元两大部分组成，前端处理单元负责数据帧接收和发送以及数据帧排队和预处理，交叉开关负责数据帧的调度和交换。
[0003]现有技术的方法，采用单路进行数据传输，电路中存在数据交换过程中出现数据帧位翻转导致未识别的数据错误，或，通信配置存储时的位翻转导致数据帧从错误端口输出等问题，降低数据传输的完整性。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种时间触发数据交换的系统，解决现有的方法在数据交互传输时，传输效率较低技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：
[0006]提供一种时间触发数据交换的系统，适用于时间触发以太网交换机端口的数据交互，所述端口包括输入的端口X和输出的端口Y,所述系统包括执行单元、监控单元和比较单元，所述执行单元包含数据交互的执行输入模块和执行交叉开关模块；所述监控单元包括数据交互的监控输入模块和监控交叉开关模块；所述比较单元包含比较器模块和输出模块，所述执行输入模块和监控输入模块分别以特定数据优先传输的方式进行数据传输，其中：
[0007]数据输入至端口X时通过分发通路分别输入到所述执行输入模块和监控输入模块，并通过所述执行交叉开关模块和监控交叉开关模块分别进行朝向端口Y的数据交叉，且分别输入至所述比较器模块进行比较，所述输出模块根据比较结果确定所述执行交叉开关模块的数据是否输入至端口Y。
[0008]在一个优选或可选的实施方式中，所述执行输入模块和监控输入模块均采用输出通道预留的直通架构，用于以太网的数据通过所述交叉开关的传输延时能够被固定。
[0009]在一个优选或可选的实施方式中，所述执行输入模块和监控输入模块能够预设多个指定数据特征，每个所述指定数据特征在预定的时间范围内通过端口X相对应或相匹配或相同的数据进行优先传输，其余数据进行缓存。
[0010]在一个优选或可选的实施方式中，所述比较器模块判断所述执行交叉开关模块和监控交叉开关模块各自输出的数据是否一致，如是，向所述输出模块发送第一校对信息，所述输出模块允许所述执行交叉开关模块的输出数据通过所述输出模块向端口Y进行数据输出，如否，向所述输出模块发送第二校对信息，禁止所述执行交叉开关模块向端口Y进行数据输出，和/或，指示已输出的数据无效，和/或，清除当前所传输的数据。
[0011]在一个优选或可选的实施方式中，当某一帧时间触发数据进入交换机的端口X时，
所述执行单元和监控单元分别记录数据进入时刻Tarrival，所述执行输入模块记录到达其的时刻Tcom_ig；
[0012]所述监控单元记录到达其的时刻Tmon_ig，并，
[0013]以min(Tcom_ig,Tmon_ig)
‑
Tarrival为基准作为离线时间窗口的规划；
[0014]运行时，在进入所述执行输入模块和监控输入模块中的数据以先到达的，作为规划的时间窗口进行时间触发数据的接收时间检查，后到达的时刻减去延时差|Tcom_ig
‑
Tmon_ig|后再进行接收时间的检查。
[0015]在一个优选或可选的实施方式中，当某一帧时间触发数据进入端口X，所述比较单元记录执行通道到达所述比较器模块的时刻Tcomp_c，和监控通道到达所述比较器模块的时刻Tcomp_m；
[0016]在到达时刻早的通道上分配缓冲FIF0，并以缓冲深度进行缓冲，待后到达的输入至所述比较器模块后进行比较，期中：
[0017]所述缓冲深度满足|Tcomp_c
‑
Tcomp_m|*传输速率。
[0018]在一个优选或可选的实施方式中，当某一帧时间触发数据进入交换机，所述输出模块设置有缓冲器，其中：
[0019]所述输出模块记录所述行交叉开关模块输出的数据到达所述输出缓冲器的时刻Tcomp_eg，及所述比较模块经比较后输出的结果传输到所述输出模块的时刻Tcomp_o；在所述缓冲器处设置缓冲FIFO，缓冲深度为(Tcomp_o
‑
Tcomp_eg)*传输速率，根据所述比较模块输出结果的时刻确定所述行交叉开关模块输出数据的输出时刻。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案包括以下有益效果：
[0021]本案所提供方法，在传统的交换单元的基础上，增加了监控交换单元和数据比较单元，避免了在交换过程中的数据帧位翻转导致未识别的数据错误，或通信配置存储时的位翻转导致数据帧从错误端口输出等问题，提高了数据传输的完整性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术数据传输对比的示意图。
具体实施方式
[0024]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本专利技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0026]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0027]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。为了使本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间触发数据交换的系统，适用于时间触发以太网交换机端口的数据交互，所述端口包括输入的端口X和输出的端口Y,其特征在于，所述系统包括执行单元、监控单元和比较单元，所述执行单元包含数据交互的执行输入模块和执行交叉开关模块；所述监控单元包括数据交互的监控输入模块和监控交叉开关模块；所述比较单元包含比较器模块和输出模块，所述执行输入模块和监控输入模块分别以特定数据优先传输的方式进行数据传输，其中：数据输入至端口X时通过分发通路分别输入到所述执行输入模块和监控输入模块，并通过所述执行交叉开关模块和监控交叉开关模块分别进行朝向端口Y的数据交叉，且分别输入至所述比较器模块进行比较，所述输出模块根据比较结果确定所述执行交叉开关模块的数据是否输入至端口Y。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行输入模块和监控输入模块均采用输出通道预留的直通架构，用于以太网的数据通过所述交叉开关的传输延时能够被固定。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述执行输入模块和监控输入模块能够预设多个指定数据特征，每个所述指定数据特征在预定的时间范围内通过端口X相对应或相匹配或相同的数据进行优先传输，其余数据进行缓存。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述比较器模块判断所述执行交叉开关模块和监控交叉开关模块各自输出的数据是否一致，如是，向所述输出模块发送第一校对信息，所述输出模块允许所述执行交叉开关模块的输出数据通过所述输出模块向端口Y进行数据输出，如否，向所述输出模块发送第二校对信息，禁止所述执行交叉开关模块向端口Y进行数据输出，和/或，指示已输出的数据无效，和/或，清除当前所传输的数据。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志平，李俊贤，范祥辉，孔维刚，刘芸，崔钟允，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：