本文關(guān)鍵詞： 以太網(wǎng) 交換機(jī) 電路 算法 仿真 同步 模塊　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著通信技術(shù)的發(fā)展,以太網(wǎng)被廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域以及工業(yè)控制領(lǐng)域。實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)將時(shí)間觸發(fā)技術(shù)的確定性、容錯(cuò)機(jī)制和實(shí)時(shí)性能,同傳統(tǒng)以太網(wǎng)的靈活性、動(dòng)態(tài)性能以及“盡力而為”相結(jié)合,為同步的、高度可靠嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供支持。本論文研究了實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)的通信算法,并完成了交換機(jī)電路設(shè)計(jì)以及功能仿真。主要內(nèi)容如下文所述:(1)研究了實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)802.3協(xié)議基礎(chǔ)之上,添加了時(shí)間同步系統(tǒng)。實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)能完成時(shí)間觸發(fā)業(yè)務(wù)、傳統(tǒng)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)以及時(shí)間同步算法。(2)研究了實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)的時(shí)間同步算法。實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)通過(guò)協(xié)議控制幀中攜帶的時(shí)間信息,完成時(shí)間同步算法。時(shí)間同步算法包括時(shí)序保持算法、壓縮算法以及時(shí)鐘矯正算法。(3)本文針對(duì)透明時(shí)鐘的現(xiàn)有測(cè)量方法提出了改進(jìn)方案�，F(xiàn)有測(cè)量方法僅僅測(cè)量出了數(shù)據(jù)包的鏈路延遲;本文通過(guò)打時(shí)間戳的方法,測(cè)量出了交換機(jī)處理數(shù)據(jù)包的時(shí)間。(4)完成實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)交換機(jī)的電路設(shè)計(jì)以及仿真。本文根據(jù)實(shí)時(shí)性容錯(cuò)以太網(wǎng)的傳輸業(yè)務(wù),把交換機(jī)設(shè)計(jì)成三大模塊。本文運(yùn)用Verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)交換機(jī)功能,并通過(guò)ModelSim軟件仿真出波形圖。文本通過(guò)對(duì)波形圖分析,得出如下結(jié)論:交換機(jī)通過(guò)完成時(shí)間同步算法,矯正了本地時(shí)鐘,保證了時(shí)間觸發(fā)業(yè)務(wù)無(wú)誤差發(fā)送。
[Abstract]:With the development of communication technology, Ethernet is widely used in aviation and industrial control fields. Real-time fault-tolerant Ethernet brings certainty, fault-tolerant mechanism and real-time performance to traditional Ethernet. Dynamic performance and "best effort" are combined to provide support for synchronous and highly reliable embedded network systems. In this paper, the communication algorithm of real-time fault-tolerant Ethernet is studied. The switch circuit design and function simulation are completed. The main contents are as follows: 1) the protocol architecture of real-time fault-tolerant Ethernet is studied. The real-time fault-tolerant Ethernet is based on the standard industrial Ethernet 802.3 protocol. The time synchronization system is added. The real-time fault-tolerant Ethernet can complete the time trigger service. The time synchronization algorithm of real-time fault-tolerant Ethernet is studied in the traditional Ethernet service and time synchronization algorithm. The real-time fault-tolerant Ethernet carries time information in the protocol control frame. Complete time synchronization algorithm. Time synchronization algorithm includes timing retention algorithm, Compression algorithm and clock correction algorithm. This paper proposes an improved scheme for the existing measurement methods of transparent clock. The existing measurement methods only measure the link delay of the data packet. The circuit design and simulation of real-time fault-tolerant Ethernet switch are completed by measuring the time of packet processing in switch. According to the transmission service of real-time fault-tolerant Ethernet, The switch is designed into three modules. The function of switch is realized by using Verilog language, and the waveform diagram is simulated by ModelSim software. By analyzing the waveform diagram, the following conclusions are drawn: the switch completes time synchronization algorithm, Corrects the local clock, guarantees the time trigger service no error transmission.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.11

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;以太網(wǎng)交換機(jī)簡(jiǎn)介 以太網(wǎng)交換機(jī)的市場(chǎng)前景分析[J];計(jì)算機(jī)周刊;2001年49期

2 ;華為推出以太網(wǎng)交換機(jī)系列產(chǎn)品[J];中國(guó)數(shù)據(jù)通信;2001年12期

3 ;以太網(wǎng)交換機(jī)的市場(chǎng)前景分析[J];電信技術(shù);2002年01期

4 張森,邱智亮,丁玲;高性能以太網(wǎng)交換機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電信快報(bào);2002年08期

5 魏亮;以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)要求(修訂)簡(jiǎn)介[J];電信網(wǎng)技術(shù);2005年04期

6 劉樹波,陳軍;實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)研制[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2005年16期

7 賀金鑫;周斌;李文印;朱午光;;小型可管理以太網(wǎng)交換機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];自動(dòng)化博覽;2005年S1期

8 ;施耐德電氣推出全新系列的以太網(wǎng)交換機(jī)[J];水泥技術(shù);2006年04期

9 ;施耐德電氣推出全新系列的以太網(wǎng)交換機(jī)[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2006年06期

10 彭昭;;工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)造型攻略[J];軟件;2006年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 喻強(qiáng);于鵬飛;;基于多芯片互聯(lián)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)計(jì)[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2011年

2 喻強(qiáng);于鵬飛;黃治;陳偉;任杰;;電力工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)安全淺析[A];2013年中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

3 劉偉;黃燕輝;張曙光;;工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)選型淺析[A];2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C];2013年

4 黃慶海;;嵌入式二層以太網(wǎng)交換機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用[A];第三屆全國(guó)嵌入式技術(shù)和信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

5 馮先成;韻湘;;以太網(wǎng)交換機(jī)的集群管理技術(shù)[A];全國(guó)第十一次光纖通信暨第十二屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（OFCIO’2003）論文集[C];2003年

6 劉偉;黃燕輝;張曙光;;工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)選型淺析[A];2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C];2013年

7 曹宛恬;馮谷;鮑興川;;以太網(wǎng)交換機(jī)1588時(shí)鐘同步測(cè)試研究[A];2012年電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2013年

8 涂曉東;;以太網(wǎng)交換機(jī)Switch-on-Chip技術(shù)[A];四川省通信學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

9 尹雪;于海;;基于工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的SNMP代理實(shí)現(xiàn)[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2011年

10 石建;余華武;陳e，

本文編號(hào)：1503344