本文關(guān)鍵詞：面向龍芯2F的雙冗余以太網(wǎng)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著嵌入式設(shè)備中網(wǎng)絡(luò)功能的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)嵌入式設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越重要,系統(tǒng)要求網(wǎng)絡(luò)的可靠性越來(lái)越高。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信可靠性要求的系統(tǒng)中,對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行冗余備份成了一種重要的技術(shù)手段。 本文基于龍芯2F嵌入式系統(tǒng)在VxWorks6.7上實(shí)現(xiàn)雙冗余以太網(wǎng)的功能,用低廉的成本滿足了雙冗余以太網(wǎng)的技術(shù)要求,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的高可靠性的系統(tǒng)性能,提升了雙冗余以太網(wǎng)的效率和可靠性。主要工作包括： 1)主要是根據(jù)龍芯2F CPCI板卡的硬件設(shè)計(jì),將VxWorks6.7的BSP移植到板卡上,使軟件系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。包含CPU的配置,系統(tǒng)初始化,中斷控制器的配置,硬件驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā),調(diào)試工具的建立。 2)開(kāi)發(fā)了雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)。首先分析了VxWorks6.7下Interpeak網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的特點(diǎn),然后基于Intelgei825xx100/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序完成了在MUX接口下的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),完成了雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)。該驅(qū)動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)了兩種不同的模式,第一種模式主要是熱切換模式,當(dāng)兩塊網(wǎng)卡使用同一個(gè)IP地址時(shí),其中一個(gè)設(shè)備由于某種原因不能正常工作,另一個(gè)設(shè)備馬上就可以替代這個(gè)設(shè)備完成相同的功能；另一種模式使用異或算法,可以讓兩個(gè)網(wǎng)卡同時(shí)和不同的目標(biāo)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,并且可以保證數(shù)據(jù)不會(huì)亂序,當(dāng)一個(gè)網(wǎng)卡斷掉,另一個(gè)網(wǎng)卡也可以替代繼續(xù)工作。 3)對(duì)雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了功能和性能的測(cè)試。熱切換模式下經(jīng)過(guò)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)誤碼率≤10-3,網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)間≤1Oms；異或算法模式下經(jīng)過(guò)測(cè)試雙網(wǎng)同時(shí)工作網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)到單網(wǎng)卡的1.5倍,能夠到23MB/s,此模式下不僅能夠達(dá)到失效保護(hù)還可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。
【關(guān)鍵詞】：龍芯2F VxWorks6.7 雙冗余以太網(wǎng) 熱切換 異或算法
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)（工程管理與信息技術(shù)學(xué)院）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.52;TP393.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 冗余的國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的冗余網(wǎng)卡技術(shù)的典型應(yīng)用12-13
• 1.2.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的冗余網(wǎng)卡技術(shù)13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)13-16
• 第二章 硬件平臺(tái)分析和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-26
• 2.1 系統(tǒng)主板結(jié)構(gòu)分析16-17
• 2.2 各模塊硬件結(jié)構(gòu)分析17-20
• 2.2.1 龍芯2號(hào)處理器17
• 2.2.2 核心模塊功能分析17-18
• 2.2.3 南橋模塊功能分析18-19
• 2.2.4 雙冗余以太網(wǎng)卡模塊功能分析19-20
• 2.3 操作系統(tǒng)的選擇與分析20-24
• 2.3.1 操作系統(tǒng)的選擇20-22
• 2.3.2 VxWorks系統(tǒng)分析22-24
• 2.4 小結(jié)24-26
• 第三章 BSP的移植26-36
• 3.1 BSP的分析26-28
• 3.2 BSP的開(kāi)發(fā)步驟28-29
• 3.3 地址空間配置29-30
• 3.3.1 I/O地址空間配置29
• 3.3.2 內(nèi)存地址空間配置29-30
• 3.4 中斷控制器的配置30-33
• 3.5 串口驅(qū)動(dòng)移植33-34
• 3.6 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)移植34-35
• 3.7 小結(jié)35-36
• 第四章 雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-52
• 4.1 雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)思路36-40
• 4.1.1 VxWorks6.7的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)36-39
• 4.1.2 雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的層次結(jié)構(gòu)39-40
• 4.2 雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的兩種模式40-47
• 4.2.1 熱切換模式的策略41-44
• 4.2.2 異或算法模式的策略44-47
• 4.3 基于Intel gei82546芯片的雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)47-51
• 4.3.1 雙冗余以太網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)47-50
• 4.3.2 雙冗余網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的故障診斷50-51
• 4.4 小結(jié)51-52
• 第五章 雙冗余以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的測(cè)試52-61
• 5.1 熱切換模式測(cè)試52-57
• 5.2 異或算法模式測(cè)試57-59
• 5.3 熱切換算法和異或算法測(cè)試結(jié)果比較59-60
• 5.4 小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文與研究成果65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：381951