[發明專利]一種基于SOC的TTE與1394互通信的網關控制器

有效

• 申請號: 202010877143.6
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112073141B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 羅澤雄;謝建峰;崔亮;王力;郭駿;王健;蔡冬生;馬志濤;桑彥寧
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/40
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種基于SOC的TTE與1394互通信的網關控制器,包含：TTE節點機同步模塊用于完成與TTE網絡系統間的同步，向TTE_1394一體化同步功能模塊提供同步零時刻點脈沖信號；TTE_1394一體化同步功能模塊先計算TTE網絡系統同步周期和1394調度同步周期的最小公倍數k，每收到一次同步零時刻點脈沖信號進行一次計時，當接收到k個同步零時刻點脈沖信號，向1394通信調度模塊輸出激勵脈沖；1394通信調度模塊在收到激勵脈沖后內部的同步計時器根據本地晶振進行計時守時，計時器可被1394調度同步周期整除時使能同步協議包STOF包發送給鏈路層芯片，完成1394總線的各節點的一次同步。

技術領域

本發明屬于航空電子系統中的機載總線通信技術領域，特別涉及一種基于SOC的TTE與1394互通信的網關控制器，以實現時間觸發通信架構下以太網的高實時性和高確定性通信。

背景技術

現有主流的航空機載總線網絡，由于采用基于事件觸發通信機制，網絡的端系統隨時接入通信，有消息即可發送，不可避免的造成傳輸競爭，給端到端數據流傳輸帶來不可控的延時和抖動，無法滿足新型的航空電子系統對不同時間關鍵性和安全性相關的分布式通信應用的需求。時間觸發以太網(TTE)屬于時間觸發架構下的新一代航空機載總線，在引入了時鐘同步機制的基礎上建立了全局的網絡同步時鐘，通過確定性的時間觸發通信機制保證無競爭的TT幀通信，極大提高了網絡通信的時間確定性和實時性；同時支持事件觸發通信幀的傳輸，滿足不同時間關鍵性等級的應用任務集成。1394總線作為當前主流的一種高帶寬的時間觸發通信總線，其采用共享帶寬通信的方式，廣泛應用與國內外機載機電或者飛控領域。

當前主流機型中存在不少采用1394總線作為機電或者飛控，該技術將繼續被新型飛機繼承沿用，TTE作為一種新型的高速時間觸發交換網絡已經在國外的航天飛船以及幾型軍用直升機的航電中得到成熟的應用，充分驗證其作為一種機載航電網絡應用的必要性，國內幾型的項目論證中已充分考慮該技術可行性和必要性。由于機載發展需求，各類飛機中機電或者飛控等控制分系統與航電系統之間或多或少存在數據交互，所以需要有一個設備能實現1394機電或者飛控系統與采用TTE網絡系統進行信息交互。

發明內容

針對當前以及未來的飛機機載電子系統中采用1394機電或者飛控等控制分系統與采用TTE網絡的航電系統存在數據交互需求，需要一個網關設備完成兩種不同網絡體制的通信互連填補現有技術的不足，本發明的發明目的在于提供一種基于SOC的TTE與1394互通信的網關控制器，利用基于同源的網絡時鐘同步，可建立兩個網絡系統間的協同同步機制。基于該協同的統一時鐘基礎上進行具備聯合協同能力的時間觸發通信能力，能夠實現雙網間通信數據上的TT數據流在跨網絡中確定性的無競爭傳輸，可以大大提高跨網絡數據通信的確定性和實時性；同時其強大的故障檢測和故障容忍隔離，大大提高了網絡通信的可靠性和安全性，使得采用分層雙網協同的機載總線架構可以更好的勝任實時性要求和安全的應用場合。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于SOC的TTE與1394互通信的網關控制器,包含SOC芯片，在實現TTE網絡系統與1394總線同步時，SOC芯片上設有TTE節點機同步模塊、TTE_1394一體化同步功能模塊和1394通信調度模塊；

TTE節點機同步模塊用于完成與TTE網絡系統間的同步，在與TTE網絡系統同步后產生同步使能信號，在TTE網絡系統同步周期的每個零時刻點產生同步零時刻點脈沖信號，將同步使能信號和同步零時刻點脈沖信號輸出給TTE_1394一體化同步功能模塊；

TTE_1394一體化同步功能模塊先計算TTE網絡系統同步周期和1394調度同步周期的最小公倍數k，在收到同步使能信號后開始同步計時，每收到一次同步零時刻點脈沖信號進行一次計時，當接收到k個同步零時刻點脈沖信號，向1394通信調度模塊輸出激勵脈沖；