本文關(guān)鍵詞：基于時(shí)間觸發(fā)的SpaceWire網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制及調(diào)度算法設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： SpaceWire 時(shí)間觸發(fā) 調(diào)度算法 斷續(xù)傳輸

【摘要】：SpaceWire總線是由歐空局(ESA)基于IEEE1355和ANSI/TIA/EIA-644商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推出的一種專門面向航天應(yīng)用的專用通信標(biāo)準(zhǔn)。因其具有串行、雙向全雙工、全數(shù)字、高速(200MHz)、帶路由器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等特點(diǎn),在航天工業(yè)界具有廣闊的應(yīng)用前景。但傳統(tǒng)SpaceWire只支持事件觸發(fā)消息,在事件觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)中,所有端系統(tǒng)均根據(jù)應(yīng)用的運(yùn)行情況隨機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),缺乏事前規(guī)劃,容易造成網(wǎng)絡(luò)資源沖突和鏈路阻塞。多個(gè)端系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的爭用導(dǎo)致信息傳輸時(shí)延無法確定,事件觸發(fā)方式無法保證通信延遲和時(shí)間抖動(dòng)的確定性,即無法為特定業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保障,這對(duì)于航空器重要信息的傳輸是難以容忍的。為克服SpaceWire傳輸時(shí)延無法確定這一應(yīng)用瓶頸,本文在傳統(tǒng)SpaceWire基礎(chǔ)上,引入時(shí)間觸發(fā)協(xié)議(TTP,Time-Triggered Protocol),使其能夠?yàn)樘囟I(yè)務(wù)提供嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量保證。本文在對(duì)應(yīng)用于航天領(lǐng)域的各種總線分析比較的基礎(chǔ)上,在分析傳統(tǒng)SpaceWire總線的國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀與實(shí)現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上,提出時(shí)間觸發(fā)SpaceWire網(wǎng)絡(luò)(TTS,Time-Triggered SpaceWire)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);深入研究TTS網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù),主要包括分層結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、TT業(yè)務(wù)及ET業(yè)務(wù)分組傳輸原理;改進(jìn)了TT業(yè)務(wù)時(shí)間分配調(diào)度算法,創(chuàng)新性地提出了TT業(yè)務(wù)的搶占傳輸模式及ET業(yè)務(wù)的斷續(xù)傳輸模式;針對(duì)TTS端系統(tǒng)和交換機(jī),提出一種總體框架設(shè)計(jì),并詳細(xì)劃分了各個(gè)功能模塊;建立了TTS網(wǎng)絡(luò)仿真模型,對(duì)TT業(yè)務(wù)時(shí)間分配調(diào)度算法、TT業(yè)務(wù)的搶占及ET業(yè)務(wù)的斷續(xù)傳輸模式進(jìn)行了模擬仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析了此設(shè)計(jì)方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：SpaceWire 時(shí)間觸發(fā) 調(diào)度算法 斷續(xù)傳輸
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V443.1;TN915.85
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 縮略語對(duì)照表11-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 星載數(shù)據(jù)總線15-17
• 1.2.1 星載數(shù)據(jù)總線要求15
• 1.2.2 常用數(shù)據(jù)總線簡介15-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 國外研究背景17-19
• 1.3.2 國內(nèi)研究背景19
• 1.4 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)19-22
• 第二章 SpaceWire協(xié)議22-38
• 2.1 SpaceWire協(xié)議體系22-23
• 2.2 SpaceWire協(xié)議簡介23-38
• 2.2.1 物理層23-24
• 2.2.2 信號(hào)層24-25
• 2.2.3 字符層25-27
• 2.2.4 交換層27-31
• 2.2.5 數(shù)據(jù)包層31-32
• 2.2.6 網(wǎng)絡(luò)層32-38
• 第三章 時(shí)間觸發(fā)SpaceWire傳輸機(jī)制38-56
• 3.1 TT消息和ET消息38-40
• 3.2 TT消息的傳輸及時(shí)間分配調(diào)度算法40-50
• 3.2.2 時(shí)間窗口41-42
• 3.2.3 矩陣周期和基本周期42-43
• 3.2.4 時(shí)間分配調(diào)度表生成方法43-46
• 3.2.5 上述調(diào)度算法的缺點(diǎn)和改進(jìn)46-47
• 3.2.6 算法改進(jìn)策略47-50
• 3.3 ET消息的傳輸50-52
• 3.4 TT業(yè)務(wù)的搶占及ET業(yè)務(wù)的斷續(xù)傳輸模式52-56
• 第四章 TTS端系統(tǒng)與交換機(jī)的設(shè)計(jì)56-80
• 4.1 TTS端系統(tǒng)設(shè)計(jì)56-69
• 4.1.1 主機(jī)層56-57
• 4.1.2 時(shí)間觸發(fā)控制層57-58
• 4.1.3 TTS控制模塊58
• 4.1.4 TTS編解碼器58-69
• 4.2 TTS交換機(jī)設(shè)計(jì)69-80
• 4.2.1 輸入單元和輸出單元70-73
• 4.2.2 交換單元73-80
• 第五章 仿真驗(yàn)證80-88
• 5.1 仿真環(huán)境的搭建80
• 5.2 仿真分析過程及結(jié)果80-88
• 5.2.1 狀態(tài)控制模塊及定時(shí)器模塊仿真81-83
• 5.2.2 調(diào)度過程仿真83-85
• 5.2.3 TT業(yè)務(wù)的搶占及ET消息的斷續(xù)傳輸模式仿真85-88
• 結(jié)束語88-90
• 參考文獻(xiàn)90-92
• 致謝92-94
• 作者簡介94-95

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