基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)通信協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)
本文選題:實(shí)時(shí) 切入點(diǎn):以太網(wǎng) 出處:《東北大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:近年來(lái),伴隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展及其應(yīng)用的普及,與其運(yùn)用而生的實(shí)時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)、能源、交通和國(guó)防等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮極其重要的作用,并且產(chǎn)業(yè)了大量實(shí)時(shí)系統(tǒng)的科學(xué)研究和科學(xué)試驗(yàn)。同時(shí)以太網(wǎng)因其成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容性、穩(wěn)定性和可靠性較高,帶寬也易于擴(kuò)展等諸多優(yōu)點(diǎn),受到人們的極大關(guān)注。盡管以太網(wǎng)本身所采用的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議,其存在不可預(yù)見(jiàn)的特性,限制它應(yīng)用于實(shí)時(shí)通信領(lǐng)域,如何實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)終端之間實(shí)時(shí)的、可靠的數(shù)據(jù)通信,就成為了關(guān)鍵。在這種背景下本文設(shè)計(jì)并建立了基于以太網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)通信傳輸模型。同時(shí)完成新的實(shí)時(shí)通信傳輸協(xié)議,使此協(xié)議不僅完全兼容現(xiàn)有的通信協(xié)議,并且又全面支持了實(shí)時(shí)通信。為了滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性要求,保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)性的訪問(wèn)仲裁過(guò)程以及保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性的傳輸控制過(guò)程,兩個(gè)過(guò)程有機(jī)地組合在一起,最終保證通信協(xié)議具有良好的實(shí)時(shí)性。本文主要從發(fā)送隊(duì)列中待發(fā)數(shù)據(jù)之間的優(yōu)先級(jí)問(wèn)題著手來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性。分析網(wǎng)絡(luò)適配器在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)寄存器的變化情況,并剖析緩沖頁(yè)面的讀取順序。提出修改數(shù)據(jù)幀格式和數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送流程的方法,使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自身附帶一個(gè)時(shí)間戳域,以反映對(duì)時(shí)間的限制信息,使傳輸協(xié)議能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的時(shí)間戳對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)選擇,使實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)能先于非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)得到發(fā)送上的優(yōu)先,從而滿(mǎn)足數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)要求。
[Abstract]:In recent years, with the development of computers and the popularization of their applications, real-time systems have played an extremely important role in industry, energy, transportation and national defense.And industry a large number of real-time systems of scientific research and scientific experiments.At the same time, Ethernet has attracted much attention because of its low cost, simple structure, high stability and reliability, easy to expand bandwidth and so on.Although the medium access control protocol adopted by Ethernet itself has unpredictable characteristics, it is limited to be applied in the field of real-time communication. How to realize real-time and reliable data communication between Ethernet terminals becomes the key.Under this background, this paper designs and establishes a real-time communication transmission model based on Ethernet.At the same time, a new real-time communication protocol is implemented, which not only fully compatible with the existing communication protocols, but also supports real-time communication.In order to meet the real-time requirements of the network, to ensure the real-time access to the arbitration process of each node and the real-time transmission control process of the entire network, the two processes are organically combined together.Finally, the communication protocol is guaranteed to have good real-time performance.In order to improve the real-time performance of the network, this paper focuses on the priority problem between the outgoing data in the transmission queue.This paper analyzes the change of the register when the network adapter sends the data packet, and analyzes the read order of the buffer page.The method of modifying data frame format and data receiving and sending flow is put forward to make real-time data attach a time stamp field to reflect the limited information of time, so that the transmission protocol can process the data according to the time stamp of data.According to the priority of the received data, the real-time data can be sent first before the non-real-time data, so as to meet the real-time requirements of the data.
【學(xué)位授予單位】:東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TP393.11;TN915.04
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 江志強(qiáng),梁衛(wèi)平;實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多用戶(hù)實(shí)時(shí)通信的方法[J];市場(chǎng)與電腦;1999年09期
2 付濟(jì)林;;淺談實(shí)時(shí)通信發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];科技致富向?qū)?2013年17期
3 劉寧,萬(wàn)百五,朱雪耀;網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信比較[J];西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1997年03期
4 吳乃優(yōu),王曉初,吳小洪,張勝輝;串行實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)及應(yīng)用[J];制造技術(shù)與機(jī)床;1999年12期
5 司紹偉;;網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信在部隊(duì)中的應(yīng)用探究[J];電子制作;2014年07期
6 丹尼爾·格林;王錫俊;;袋泡茶的生產(chǎn):實(shí)時(shí)通信用于永恒的快樂(lè)[J];國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù);2009年05期
7 宋華振;;實(shí)時(shí)通信與現(xiàn)代制造[J];自動(dòng)化博覽;2012年03期
8 諸靜;張永康;;球關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的分級(jí)控制和實(shí)時(shí)通信[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);1991年04期
9 慈新新;楊曉東;馬建萍;朱建民;;一個(gè)基于實(shí)時(shí)通信的分布式文件管理系統(tǒng)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;1992年05期
10 吳元保,唐學(xué)兵,張江漢;局部網(wǎng)中實(shí)時(shí)通信問(wèn)題的研究[J];微機(jī)發(fā)展;1995年06期
相關(guān)會(huì)議論文 前8條
1 馮冬芹;廖智軍;;基于以太網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信模型研究[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)測(cè)控技術(shù)在資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年
2 熊永華;吳敏;賈維嘉;張歷卓;;基于3G的實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年
3 周悅;王天然;于海斌;;FF現(xiàn)場(chǎng)總線中實(shí)時(shí)通信分析及其啟發(fā)式調(diào)度[A];2001年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2001年
4 劉詩(shī)林;許暉;劉海濤;;PROFINET實(shí)時(shí)通信性能分析[A];中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)電子技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)2011年海戰(zhàn)場(chǎng)電子信息技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年
5 喬付;張國(guó)印;何鳴;;網(wǎng)格環(huán)境下井下實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度策略[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集(第六分冊(cè))[中南大學(xué)學(xué)報(bào)(增刊)][C];2009年
6 司端鋒;方躍;韓心慧;鄒維;;TAURUS:一種基于SIP的多方實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)[A];2005通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年
7 韓心慧;司端鋒;鄒維;葉志遠(yuǎn);;多方實(shí)時(shí)通信中一種強(qiáng)丟包依賴(lài)條件下的自適應(yīng)FEC算法研究[A];2005通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年
8 龍?zhí)?;基于Win98的PLC和PC機(jī)實(shí)時(shí)通信[A];第11屆全國(guó)電氣自動(dòng)化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條
1 ;網(wǎng)管員如何管理實(shí)時(shí)通信軟件?[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2003年
2 張彤;統(tǒng)一通信的新技術(shù)困擾[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2008年
3 工業(yè)和信息化部電信研究院標(biāo)準(zhǔn)所 苗經(jīng)緯;網(wǎng)頁(yè)實(shí)時(shí)通信技術(shù)將改變?yōu)g覽器格局[N];人民郵電;2014年
4 許偉武;軍用航空通信革命性變革——雷達(dá)通信[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年
5 蘇諾;Email可以這樣用[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2000年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 金海波;工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)通信與系統(tǒng)維護(hù)的建模與優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2014年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 張琴;基于HTTP長(zhǎng)連接的WEB實(shí)時(shí)通信技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2014年
2 胡顯俊;IEEE 802.15.4實(shí)時(shí)通信算法研究[D];南京郵電大學(xué);2016年
3 高聰;信息安全技術(shù)在WebSocket實(shí)時(shí)通信的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2016年
4 高翔;基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)通信協(xié)議的研究與設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2014年
5 劉建霆;局域網(wǎng)實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)在商業(yè)銀行管理中的應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2014年
6 陸迪笙;天文野外觀測(cè)實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2011年
7 蔡鴻鵬;實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的研究與仿真實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2006年
8 周通;基于嵌入式的車(chē)輛實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];武漢理工大學(xué);2014年
9 許劍新;工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信的研究與開(kāi)發(fā)[D];浙江大學(xué);2008年
10 楊夢(mèng)穎;基于HTML5的實(shí)時(shí)通信典型應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2014年
,本文編號(hào):1711828
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/1711828.html