[發(fā)明專利]一種節(jié)點(diǎn)平等權(quán)限的通信總線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011211163.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112468379B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王萌;成書(shū)鋒;李亞鋒;康曉東;王炳文;索曉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 衛(wèi)媛媛

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N節(jié)點(diǎn)平等權(quán)限的通信總線，所述通信總線包括依次串行連接的節(jié)點(diǎn)1至節(jié)點(diǎn)n，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有應(yīng)用層交互接口控制邏輯、L端口和R端口，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的L端口與下一節(jié)點(diǎn)的R端口連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的R端口與上一節(jié)點(diǎn)的L端口連接，其中：外部數(shù)據(jù)信號(hào)總線和外部控制信號(hào)總線均通過(guò)所述應(yīng)用層交互接口控制邏輯與L端口和R端口連接；應(yīng)用層交互接口控制邏輯通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)信號(hào)總線，與L端口的L消息分發(fā)開(kāi)關(guān)、L接收數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換、L數(shù)據(jù)包校驗(yàn)監(jiān)控、L接收數(shù)據(jù)包緩沖池、L獲取數(shù)據(jù)控制單元、L發(fā)送數(shù)據(jù)包緩沖池、L發(fā)送數(shù)據(jù)控制單元、L編碼校驗(yàn)、L發(fā)送源選擇、L回路監(jiān)控連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及航空機(jī)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，具體涉及一種節(jié)點(diǎn)平等權(quán)限的通信總線。

背景技術(shù)

機(jī)載嵌入式通信總線用于不同的機(jī)載電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)信息通信，當(dāng)前在航空領(lǐng)域內(nèi)飛機(jī)上廣泛使用到的通信總線有RS422、ARINC429、ARINC659、AFDX、光纖FC、MIL1553B、SAE-AS5643、CAN等等，其中RS422、ARINC429總線屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式通信總線，組網(wǎng)應(yīng)用擴(kuò)展性差；ARINC659總線是基于信號(hào)同步分時(shí)表驅(qū)動(dòng)機(jī)制通信的總線，總線上設(shè)備間通信需要全局化設(shè)計(jì)，也不支持總線上設(shè)備同時(shí)發(fā)送消息；AFDX總線是以太網(wǎng)技術(shù)在對(duì)具有安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性要求更高的航空領(lǐng)域的拓展應(yīng)用，組網(wǎng)需要配置交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)路由，其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)模較大不適用于空間有限的中、小型飛機(jī)使用；光纖FC總線支持仲裁環(huán)和交換式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，仲裁環(huán)結(jié)構(gòu)同一時(shí)刻最多支持1個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信回路，而交換式結(jié)構(gòu)同樣需要額外引入交換機(jī)設(shè)備；MIL1553B總線是基于指令響應(yīng)式通信機(jī)制的總線，整個(gè)總線網(wǎng)路的數(shù)據(jù)通信需要總線控制器節(jié)點(diǎn)BC統(tǒng)一集中調(diào)度，節(jié)點(diǎn)權(quán)限不對(duì)等，總線上節(jié)點(diǎn)設(shè)備間通信也需要全局化設(shè)計(jì)，也不支持總線上所有節(jié)點(diǎn)設(shè)備同時(shí)發(fā)送消息；SAE-AS5643總線是IEEE1394B總線在航空機(jī)載領(lǐng)域內(nèi)的拓展應(yīng)用，是基于樹(shù)型分支級(jí)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，雖然不需要交換機(jī)但仍然需要根節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的管理，即節(jié)點(diǎn)權(quán)限不對(duì)等，同時(shí)也不支持總線上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息；CAN總線通信采用物理層消息搶占式通信機(jī)制，雖然不需要根節(jié)點(diǎn)或總線控制器節(jié)點(diǎn)對(duì)總線執(zhí)行管理，也不需要額外引入交換機(jī)設(shè)備，但也不支持總線上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送信息。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N節(jié)點(diǎn)平等權(quán)限的通信總線，能夠可以確保總線上各個(gè)節(jié)點(diǎn)具有平等的收發(fā)數(shù)據(jù)權(quán)限。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N節(jié)點(diǎn)平等權(quán)限的通信總線，所述通信總線包括依次串行連接的節(jié)點(diǎn)1至節(jié)點(diǎn)n，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有應(yīng)用層交互接口控制邏輯、L端口和R端口，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的L端口與下一節(jié)點(diǎn)的R端口連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的R端口與上一節(jié)點(diǎn)的L端口連接，其中：

外部數(shù)據(jù)信號(hào)總線和外部控制信號(hào)總線均通過(guò)所述應(yīng)用層交互接口控制邏輯與L端口和R端口連接；

應(yīng)用層交互接口控制邏輯通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)信號(hào)總線，與L端口的L消息分發(fā)開(kāi)關(guān)、L接收數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換、L數(shù)據(jù)包校驗(yàn)監(jiān)控、L接收數(shù)據(jù)包緩沖池、L獲取數(shù)據(jù)控制單元、L發(fā)送數(shù)據(jù)包緩沖池、L發(fā)送數(shù)據(jù)控制單元、L編碼校驗(yàn)、L發(fā)送源選擇、L回路監(jiān)控連接；

應(yīng)用層交互接口控制邏輯通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)信號(hào)總線，與R端口的R消息分發(fā)開(kāi)關(guān)、R接收數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換、R數(shù)據(jù)包校驗(yàn)監(jiān)控、R接收數(shù)據(jù)包緩沖池、R獲取數(shù)據(jù)控制單元、R發(fā)送數(shù)據(jù)包緩沖池、R發(fā)送數(shù)據(jù)控制單元、R編碼校驗(yàn)、R發(fā)送源選擇、R回路監(jiān)控連接；

應(yīng)用層交互接口控制邏輯通過(guò)控制信號(hào)線與L接收數(shù)據(jù)包緩沖池、L獲取數(shù)據(jù)控制單元、L發(fā)送數(shù)據(jù)包緩沖池、L發(fā)送數(shù)據(jù)控制單元、L發(fā)送源選擇、L回路監(jiān)控連接，實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制；

應(yīng)用層交互接口控制邏輯通過(guò)控制信號(hào)線連接R接收數(shù)據(jù)包緩沖池、R獲取數(shù)據(jù)控制單元、R發(fā)送數(shù)據(jù)包緩沖池、R發(fā)送數(shù)據(jù)控制單元、R發(fā)送源選擇、R回路監(jiān)控等功能單元，實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)控制。

具體的，L獲取數(shù)據(jù)控制單元輸出的控制線連接L接收數(shù)據(jù)包緩沖池、L數(shù)據(jù)包校驗(yàn)監(jiān)控、L接收數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換、L數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)緩沖控制、L消息分發(fā)開(kāi)關(guān)。