【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及时间触发网络，尤其涉及一种适用于时间触发网络端系统的主机接口。
技术介绍
1、时间触发网络对传统以太网数据链路层进行了重新定义，增加时间同步功能和时间触发(tt)、速率约束(rc)服务。既保留了交换式以太网的高带宽优势，又利用时间触发特性解决了传统以太网拥塞、丢帧的问题。能够实现高低速实时、非实时数据在同一物理传输介质下的混合传输，相比传统的1553b、can、ethernet、afdx等总线在传输带宽、实时性、确定性、容错能力以及可靠性等方面具有更为强大的综合性能，能够有效降低航天器网络信息系统整体的复杂度和重量，极大提高了航天器网络总线的可靠性和传输能力。
2、时间触发网络由交换机和端系统组建，端系统之间通过虚拟链路(vl)通信，一条虚拟链路代表一条单向传输路径，设计中可以通过网络规划确定虚拟链路的数量和每个虚拟链路的带宽。有别于传统以太网在交换机设计qos保证机制，时间触发网络在整个局域网内为每个业务规划专属虚拟链路，交换机和端系统需依据业务规划产生的表项信息完成网络的初始化配置。一般而言，为了完成总线局域网组建，端系统所需支持虚拟链路数量往往达到数百条(典型应用为：发送虚拟链路256条；接收虚拟链路512条)。
3、端系统由host主机和端系统接口两个部分组成，其中host主机负责业务帧处理，端系统接口负责实现时间触发网络协议并完成同交换机的接口适配。host主机同端系统接口之间业务帧传输的可靠性直接决定了时间触发网络运行的可靠性。
4、传统以太网端系统接口仅支持无差别的
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种适用于时间触发网络端系统的主机接口，可应用于时间触发网络及afdx网络端系统的host主机同端系统接口之间的业务帧可靠传输，具有配置灵活、适应能力强、高可靠的特点。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种适用于时间触发网络端系统的主机接口，包括发送主机接口和接收主机接口，所述发送主机接口和所述接收主机接口包括帧缓存接口模块和帧访问接口模块，所述帧缓存接口模块用于完成业务帧隔离存储，所述帧访问接口模块主要完成host主机的接口适配。
3、根据本专利技术的一个技术方案，所述帧缓存接口模块至少包括数据缓存模块、空闲缓存状态列表模块、vl队头管理列表模块、vl队尾管理列表模块、vl队列链表模块、入队管理模块、出队管理模块。
4、根据本专利技术的一个技术方案，所述帧访问接口模块至少包括发送访问交互接口和接收访问交互接口；
5、所述发送访问交互接口用于完成host主机同帧缓存接口业务帧可靠发送访问控制；
6、所述接收访问交互接口用于完成host主机同帧缓存接口业务帧可靠接收访问控制。
7、根据本专利技术的一个技术方案，还包括：
8、专用缓存区，用于对关键虚拟链路业务帧进行隔离存储；
9、公用缓存区，用于非关键虚拟链路业务帧的存储，还用于关键虚拟链路业务帧专用缓存区溢出时关键虚拟链路业务帧的拓展存储。
10、根据本专利技术的一个技术方案，所述专用缓存区和所述公用缓存区基于虚拟链路的重要程度、业务带宽由host主机进行灵活配置。
11、根据本专利技术的一个技术方案，所述空闲缓存状态列表模块用于表征数据缓存模块每个存储单元的使用状态，使用逻辑“1”代表对应的存储单元已使用，使用逻辑“0”代表对应的存储单元空闲；
12、所述vl队头管理列表模块表征每个虚拟链路队列队头业务帧对应的存储单元地址；
13、所述vl队尾管理列表模块表征每个虚拟链路队列队尾业务帧对应的存储单元地址；
14、所述vl队列链表模块表征每个虚拟链路业务帧所占用存储单元的链接关系；
15、所述入队管理模块结合所述空闲缓存状态列表模块、所述vl队尾管理列表模块、所述vl队列链表模块的状态将业务帧存入相应的专用/通用存储区虚拟链路队列；
16、所述出队管理模块结合所述空闲缓存状态列表模块、所述vl队尾管理列表模块、所述vl队列链表模块的状态将业务帧从相应的专用/通用存储区虚拟链路队列中取出。
17、根据本专利技术的一个技术方案，所述入队管理模块根据专用缓存区、公用缓存区的空满状态判断是否可以将业务帧存入数据缓存模块，若缓存空间不足则丢弃业务帧，更新错误计数；
18、若存在足够的缓存空间，则解析业务帧虚拟链路号或者端口号并以此为索引查找vl队尾管理列表，队尾管理列表反馈队尾业务帧vl队列链表地址；
19、查找空闲缓存状态列表获得空闲缓存编号；
20、根据获得的空闲缓存编号得到数据缓存地址，并将数据写入到相应地址，同时更新获得的vl队列链表，将该缓存单元链接至vl队列；
21、在最后一个缓存单元的地址写入vl队尾管理列表的对应列后，完成vl队尾管理列表更新；
22、更新统计信息。
23、根据本专利技术的一个技术方案，所述出队管理模块监控外部业务帧输出请求，若收到外部请求，所述出队管理模块根据需要出队的虚拟链路号或者端口号，并以此为索引查找vl队头管理列表，队头管理列表反馈队头的vl队列链表地址；
24、根据获得的vl队列链表地址得到数据缓存地址，并从相应地址读取数据，同时更新vl队列链表，将该缓存单元从队列中剔除；
25、所述出队管理模块改变已输出数据缓存单元的存储状态，释放缓存空间，更新空闲缓存状态列表；
26、将下一个业务帧的第一个缓存单元地址写入vl队头管理列表的对应列，完成vl队头管理列表更新；
27、更新相关统计信息。
28、根据本专利技术的一个技术方案，所述host主机通过在所述接收访问交互接口写入端口锁定请求和端口号控制字段来选择端口。
29、根据本专利技术的一个技术方案，所述host主机通过在所述发送访问交互接口寄存器中写入端口号、帧类型和帧长度字段来选择端口和类型。
30、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
31、根据本专利技术的方案，通过将业务帧缓存划分为专用区和公共区，同时支持host主机灵活配置，在虚拟链路数量较多，缓存资源受限的情况下，拥有优异的业务数据隔离保护性能，在保证关键虚拟链路业务帧高可靠传输的同时，有效兼顾了非关键虚拟链路业务帧可靠传输需求。
32、根据本专利技术的一个方案，不同虚拟链路业务帧采用链表构建不同的队列，可支持host主机按照虚拟链路号(vl_id)独立访问，能够支持实时性要求较高业务帧的低延迟传输；
33、根据本专利技术的一个方案，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，包括发送主机接口和接收主机接口，所述发送主机接口和所述接收主机接口包括帧缓存接口模块和帧访问接口模块，所述帧缓存接口模块用于完成业务帧隔离存储，所述帧访问接口模块主要完成HOST主机的接口适配。
2.根据权利要求1所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述帧缓存接口模块至少包括数据缓存模块、空闲缓存状态列表模块、VL队头管理列表模块、VL队尾管理列表模块、VL队列链表模块、入队管理模块、出队管理模块。
3.根据权利要求2所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述帧访问接口模块至少包括发送访问交互接口和接收访问交互接口；
4.根据权利要求1所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述专用缓存区和所述公用缓存区基于虚拟链路的重要程度、业务带宽由HOST主机进行灵活配置。
6.根据权利要求2所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所
7.根据权利要求6所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述入队管理模块根据专用缓存区、公用缓存区的空满状态判断是否可以将业务帧存入数据缓存模块，若缓存空间不足则丢弃业务帧，更新错误计数；
8.根据权利要求6所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述出队管理模块监控外部业务帧输出请求，若收到外部请求，所述出队管理模块根据需要出队的虚拟链路号或者端口号，并以此为索引查找VL队头管理列表，队头管理列表反馈队头的VL队列链表地址；
9.根据权利要求3所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述HOST主机通过在所述接收访问交互接口写入端口锁定请求和端口号控制字段来选择端口。
10.根据权利要求3所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述HOST主机通过在所述发送访问交互接口寄存器中写入端口号、帧类型和帧长度字段来选择端口和类型。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，包括发送主机接口和接收主机接口，所述发送主机接口和所述接收主机接口包括帧缓存接口模块和帧访问接口模块，所述帧缓存接口模块用于完成业务帧隔离存储，所述帧访问接口模块主要完成host主机的接口适配。
2.根据权利要求1所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述帧缓存接口模块至少包括数据缓存模块、空闲缓存状态列表模块、vl队头管理列表模块、vl队尾管理列表模块、vl队列链表模块、入队管理模块、出队管理模块。
3.根据权利要求2所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述帧访问接口模块至少包括发送访问交互接口和接收访问交互接口；
4.根据权利要求1所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，所述专用缓存区和所述公用缓存区基于虚拟链路的重要程度、业务带宽由host主机进行灵活配置。
6.根据权利要求2所述的适用于时间触发网络端系统的主机接口，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张佳培，李申阳，李周，董继承，王梦源，曹浩男，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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