CN114448914B - 基于双fpga的tt数据交换执行监控的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的基于双FPGA的TT数据交换执行监控的系统，属于高可靠网络通信技术，针对新型时间触发交换机转发TT消息时需要进行消息有效性检测，并严格按照事先定义的时间点转发的问题，提出了一种基于双FPGA的数据交换的执行监控方法。通过本发明，解决了TTE交换机对TT消息在转发时能够严格控制输出时间点、并过滤无效帧的问题，保证了TT消息的时间准确性和数据有效性，提高了交换机转发功能的可靠性和时效性。
Description
技术领域
本发明属于高可靠网络通信的技术领域，尤其涉及一种基于双FPGA的TT数据交换执行监控的系统。。
背景技术
符合AS6802标准的TTE网络，结合了以太网和AFDX网络的优点，提出了网络中所有节点时钟同步的概念，支持时间触发机制的TT消息、事件触发机制的RC消息（即AFDX消息）和BE消息（以太网消息）传输。提高了网络传输的时间确定性，能够满足多种实时等级和安全等级的网络系统需要。
在基于TTE的新型网络系统中，通信功能的核心转移移到了TTE交换机。传统网络系统中所有通道合并为多星型余度交换式拓扑网络，功能强大的网络交换机作为通信的枢纽，必须具有时间维度的高安全性和高确定性，因此需要研制支持命令监控机制的TTE网络交换技术。TTE交换机应该提供TT消息的转发功能。TT消息为时间触发性消息，应该在定义好的时间点，根据配置规定的输入输出端口进行转发，并在转发的过程中过滤掉无效消息帧。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于双FPGA的TT数据交换执行监控的系统，解决现有的TT消息收、发时间准确性较低的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：
提供一种基于双FPGA的TT数据交换执行监控的系统，适用于在以太网中交换机与端节点的数据交互，所述交换机包括输入端口和输出端口，所述交换机包括第一FPGA、第二FPGA、光发送器和光接收器，所述第一FPGA包括第一物理解码器、第一TT数据交换平面、第一物理编码器和第三物理解码器；所述第二FPGA包括第二物理编码器、第二物理解码器和第二TT数据交换平面，所述系统包括：
获取模块，用于获取第一数字信号和第二数字信号，其中：
所述第一数字信号为所述光接收器接收到的光信号转换为电信号，经所述第一物理解码器转化为数字信号后，被所述第一TT数据交换平面方向指引处理输出，并经所述第一物理编码器和第三物理解码器的编、解码处理后的数字信号；
所述第二数字信号为所述光接收器接收到的光信号转换为电信号，经所述第一物理解码器转化为数字信号后，并经所述第二物理编码器和第二物理解码器编、解码处理后输送至所述第二TT数据交换平面进行方向指引处理的数字信号；
对比模块，用于判断所述第一数字信号和第二数字信号的内容是否相同，如是，指令所述光发送器进行所述第一数字信号的发送，如否，清除所述第一数字信号和第二数字信号，或，不发送所述第一数字信号，或暂存所述第一数字信号。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
本案所提供的系统，在消息发送前通过对比的方式，提高消息的有效性，解决交换机对TT消息在转发时能够严格控制输出时间点、并过滤无效帧的问题，保证了TT消息的时间准确性和数据有效性，提高了交换机转发功能的可靠性和时效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
图1为本发明的示意图，其中：
1、光接收器；201、第一物理解码器；202、第一TT数据交换平面；203、第一物理编码器；204、第三物理解码器；5、光发送器；301、第二物理编码器；302、第二物理解码器；303第二TT数据交换平面。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，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发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明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，在没有背离本发明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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
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。基于本发明，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。
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发明的基本构想，图式中仅显示与本发明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。
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。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示的基于双FPGA的TT数据交换执行监控的系统，适用于在以太网中交换机与端节点的数据交互，交换机包括输入端口和输出端口，交换机包括第一FPGA、第二FPGA、光发送器5和光接收器1，第一FPGA包括第一物理解码器201、第一TT数据交换平面202、第一物理编码器203和第三物理解码器204；第二FPGA包括第二物理编码器301、第二物理解码器302和第二TT数据交换平面303，系统包括：
获取模块，用于获取第一数字信号和第二数字信号，其中：
第一数字信号为光接收器1接收到的光信号转换为电信号，经第一物理解码器201转化为数字信号后，被第一TT数据交换平面202方向指引处理输出，并经第一物理编码器203和第三物理解码器204的编、解码处理后的数字信号；
第二数字信号为光接收器1接收到的光信号转换为电信号，经第一物理解码器201转化为数字信号后，并经第二物理编码器301和第二物理解码器302编、解码处理后输送至第二TT数据交换平面进行方向指引处理的数字信号；
对比模块，用于判断第一数字信号和第二数字信号的内容是否相同，如是，指令光发送器5进行第一数字信号的发送，如否，清除第一数字信号和第二数字信号，或，不发送第一数字信号，或暂存第一数字信号。
在消息发送前，通过对比的方式进行验证是否为有效消息，解决了交换机对TT消息在转发时能够严格控制输出时间点、并过滤无效帧的问题，保证了TT消息的时间准确性和数据有效性，提高了交换机转发功能的可靠性和时间确定性。
进一步的，对比延长了TT消息的发送时间，在TT消息的预发送时间提前，才能确保发送消息的准确性，具体的：
第一TT数据交换平面202和第二TT数据交换平面指引输出端口的处理时间相同，还包括计算模块，其中，
获取模块，还用于获取第二物理编码器301和第二物理解码器302的编、解码的耗时t1、第一TT数据交换平面202指引端口的耗时t2、第二TT数据交换平面指引端口的耗时t2、第一物理编码器203和第三物理解码器204编、解码的耗时t3，及获取TT消息发送时间点；
计算模块，用于计算TT消息实际发送时间点，TT消息实际发送时间点根据TT消息转发延时所确定，TT消息转发延时，即为，第一延时，且满足：；
对比模块，用于根据TT消息实际发送时间点指令光发送器5进行第一数字信号的发送。
进一步的，获取模块还用于，获取计算模块计算的耗时t4；
对比模块，还用于计算第二延时，第二延时为第一延时与计算模块计算的耗时t4之和，即为，max(t1,t3)+t4；
确定TT消息发送的精确时间点，精确时间点为TT消息的预发送时间点与第二延时之差，并，指令光发送器5在精确时间点进行第一数字信号的发送。
作为本案所提供的具体实施方式，光发送器5配置有第三物理编码器4，第三物理编码器用于第一数字信号转换为电信号，光发送器5将转换后电信号转换为光信号并进行发，并且，第一TT数据交换平面202和第二TT数据交换平面的输出端、输入端分别配置有芯片CAN，芯片CAN用于数据或信号的传输。
以上对本发明所提供的产品进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于双FPGA的TT数据交换执行监控的系统，适用于在以太网中交换机与端节点的数据交互，所述交换机包括输入端口和输出端口，其特征在于，所述交换机包括第一FPGA、第二FPGA、光发送器和光接收器，所述第一FPGA包括第一物理解码器、第一TT数据交换平面、第一物理编码器和第三物理解码器；所述第二FPGA包括第二物理编码器、第二物理解码器和第二TT数据交换平面，所述系统包括：
获取模块，用于获取第一数字信号和第二数字信号，其中：所述第一数字信号为所述光接收器接收到的光信号转换为电信号，经所述第一物理解码器转化为数字信号后，被所述第一TT数据交换平面方向指引处理后输出，且经所述第一物理编码器和第三物理解码器的编、解码处理后的数字信号；
所述第二数字信号为所述光接收器接收到的光信号转换为电信号，经所述第一物理解码器转化为数字信号后，并经所述第二物理编码器和第二物理解码器编、解码处理后输送至所述第二TT数据交换平面进行方向指引处理的数字信号；
获取第二物理编码器和第二物理解码器的编、解码的耗时t1、所述第一TT数据交换平面指引端口的耗时t2、所述第二TT数据交换平面指引端口的耗时t2、所述第一物理编码器和第三物理解码器编、解码的耗时t3，及获取所述TT消息发送时间点，获取交换机的本体时间窗口，及获取计算模块计算的耗时t4；
对比模块，用于判断所述第一数字信号和第二数字信号的内容是否相同，如是，指令所述光发送器进行所述第一数字信号的发送，如否，清除所述第一数字信号和第二数字信号，或，不发送所述第一数字信号，或暂存所述第一数字信号；
接收的消息为TT消息，所述第一TT数据交换平面和第二TT数据交换平面指引输出端口的处理时间相同，及用于根据所述TT消息实际发送时间点指令所述光发送器进行所述第一数字信号的发送，及计算第二延时，所述第二延时为第一延时与所述计算模块计算的耗时t4之和；
确定TT消息发送的精确时间点，所述精确时间点为TT消息的预发送时间点与所述第二延时之差，并指令所述光发送器在所述精确时间点进行所述第一数字信号的发送；
计算模块，用于判断所述TT消息发送时间点是否在所述交换机的本体时间窗口内，如是，计算所述TT消息实际发送时间点，所述TT消息实际发送时间点根据TT消息转发延时所确定，所述TT消息转发延时，即为，第一延时，且满足：，如否，下个周期确定TT消息的发送。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光发送器配置有第三物理编码器，所述第三物理编码器用于所述第一数字信号转换为电信号；
所述光发送器将转换后电信号转换为光信号并进行发送。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一TT数据交换平面和第二TT数据交换平面的输出端、输入端分别配置有芯片CAN，所述芯片CAN用于数据或信号的传输。
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Citations (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108712351A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-10-26 | 西安电子科技大学 | 基于双平面的时间触发以太网交换机及分组交换方法 |
| CN113114590A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-07-13 | 西安电子科技大学 | Tte交换机中as6802同步帧透明传输系统及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 一种基于TTE调度表的资源分配算法;梁栋;赵刚;李世兴;崔迎春;王晓勇;;火力与指挥控制(第05期);全文 * |
| 时间触发以太网探究;郭勇;马超;段海军;刘意;;信息通信(第06期);全文 * |
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