本文關(guān)鍵詞：時間觸發(fā)以太網(wǎng)容錯時鐘同步機制的研究與硬件實現(xiàn)　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： TTE 時間觸發(fā)以太網(wǎng) 時鐘同步機制 容錯機制

【摘要】：隨著現(xiàn)代電子系統(tǒng)功能越來越豐富,集成模塊越來越復(fù)雜,對網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲、可靠性等指標(biāo)提出了更高的要求。實時性以太網(wǎng)作為未來以太網(wǎng)的發(fā)展方向,而時間觸發(fā)以太網(wǎng)(TTE)相比于其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具備了與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的兼容性,成為最具發(fā)展前景的項目之一。特別是滿足了工業(yè)級以太網(wǎng)以及國防、航天領(lǐng)域?qū)妼崟r性,高可靠性的需求,使得該技術(shù)越來越具備發(fā)展?jié)摿�。本文為尋求一種強實時,高帶寬,高可靠性網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),進行相關(guān)理論研究和算法設(shè)計實現(xiàn),研究內(nèi)容如下:(1)對TTP/C、FlexRay、TTE進行研究比較,由于TTE對傳統(tǒng)以太網(wǎng)有較好的兼容性,且具有較高的時鐘精度與容錯性能,便將TTE作為本文的研究對象。(2)本文就TTE的AS6802協(xié)議進行研究,深入理解網(wǎng)絡(luò)中不同數(shù)據(jù)幀的分發(fā)調(diào)度原理;掌握TTE同步操作中的時間固化算法與壓縮算法;分析網(wǎng)絡(luò)中關(guān)節(jié)節(jié)點SM、CM、SC的功能,各個節(jié)點的狀態(tài)機的狀態(tài)所對應(yīng)的操作以及狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件;深入分析TTE的容錯機制以及團檢測機制的容錯方法。(3)根據(jù)以上研究,在OPNET上完成對TTE容錯時鐘同步機制的設(shè)計。建立終端節(jié)點與交換機的節(jié)點模型,設(shè)計SM、CM、SC狀態(tài)機進程模型,根據(jù)不同仿真場景完成對TTE同步機制的測試與驗證;通過設(shè)置故障節(jié)點參數(shù),完成對TTE容錯機制的測試與驗證。(4)對SM節(jié)點進行硬件模塊設(shè)計,實現(xiàn)相應(yīng)的功能,并利用Modelsim進行關(guān)鍵模塊的功能仿真。根據(jù)測試結(jié)果顯示,TTE容錯時鐘同步機制是一套完備的時鐘同步與設(shè)備容錯的解決方案,各方面性能均達到預(yù)期結(jié)果,同步精度高,容錯性能強。
[Abstract]:With the development of modern electronic systems are more and more rich, more and more complex integrated module of network bandwidth, delay, and put forward higher requirements of reliability. The real-time Ethernet as the future direction of development of Ethernet, and time triggered Ethernet (TTE) compared to other network technology, and has become one of the traditional Ethernet Compatibility. The project has the most development prospect. Especially to meet the industrial Ethernet and the field of aerospace defense, strong real-time, high reliability requirements, making the technology more and more have development potential. This paper is to seek a strong real-time, high bandwidth, high reliability of network transmission technology, to achieve the relevant theoretical research and algorithm design. The research contents are as follows: (1) on TTP/C, FlexRay and TTE were compared, because the TTE has good compatibility with the traditional Ethernet, and has the clock precision and high fault tolerance performance, Will TTE as the research object of this paper. (2) this paper studies the TTE protocol of AS6802, understanding the dispatch principle of different data frames in the network; the time synchronization operation in curing TTE algorithm and compression algorithm; analysis of joint network node SM, CM, SC function, the corresponding state machine the state of each node operation and state transition conditions; fault tolerant method to analyze fault tolerance mechanisms of TTE and cluster detection mechanism. (3) according to the above research, the design of TTE fault-tolerant clock synchronization mechanism in OPNET. The node model, establish the terminal nodes and switches SM, CM, SC state machine process the model, according to the different simulation scenarios to complete the test and verification of TTE synchronization mechanism; fault by setting the node parameters, complete the test and verification of fault tolerance mechanism for TTE. (4) the hardware module design of SM node, the realization of the corresponding function Modelsim is used to perform the functional simulation of the key modules. According to the test results, the TTE fault tolerant clock synchronization mechanism is a complete solution for clock synchronization and device fault tolerance. All aspects of the performance achieve the expected results, the synchronization accuracy is high, and the fault tolerance is strong.

【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.11

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本文編號：1384932