[發明專利]時間觸發數據交換的系統

在審

• 申請號: 202210178495.1
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114598668A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張志平;李俊賢;范祥輝;孔維剛;劉蕓;崔鐘允
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: H04L49/111
• 分類號: H04L49/111;H04L49/25;H04J3/06
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 秦亞群

本發明提出了一種時間觸發數據交換的系統，在執行單元和監控單元的交叉開關采用輸出通路預留的直通模式，針對同一數據到達輸入單元的時間差，進行時間差補償的接收窗口檢測；針對同一數據到達數據比較器的時間差，以及數據及其比較結果到達輸出緩沖器的時延差，在低時延的通路上增加緩沖器，補償時間差以實現同時性，完成執行和監控的比較一致輸出。本方法在傳統的執行交換單元的基礎上，增加了監控交換單元和數據比較單元，避免了在交換過程中的數據幀位翻轉導致未識別的數據錯誤，或通信配置存儲時的位翻轉導致數據幀從錯誤端口輸出等問題，提高了數據傳輸的完整性。

技術領域

本發明屬于網絡通信技術的領域，尤其涉及一種時間觸發數據交換的系統。

背景技術

時間觸發以太網交換機基于大規模FPGA實現，用于實現時間觸發(TT)和事件觸發(ET)兩類數據幀的高速交換，由前端處理單元、交叉開關單元兩大部分組成，前端處理單元負責數據幀接收和發送以及數據幀排隊和預處理，交叉開關負責數據幀的調度和交換。

現有技術的方法，采用單路進行數據傳輸，電路中存在數據交換過程中出現數據幀位翻轉導致未識別的數據錯誤，或，通信配置存儲時的位翻轉導致數據幀從錯誤端口輸出等問題，降低數據傳輸的完整性。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種時間觸發數據交換的系統，解決現有的方法在數據交互傳輸時，傳輸效率較低技術問題。本案的技術方案有諸多技術有益效果，見下文介紹：

提供一種時間觸發數據交換的系統，適用于時間觸發以太網交換機端口的數據交互，所述端口包括輸入的端口X和輸出的端口Y,所述系統包括執行單元、監控單元和比較單元，所述執行單元包含數據交互的執行輸入模塊和執行交叉開關模塊；所述監控單元包括數據交互的監控輸入模塊和監控交叉開關模塊；所述比較單元包含比較器模塊和輸出模塊，所述執行輸入模塊和監控輸入模塊分別以特定數據優先傳輸的方式進行數據傳輸，其中：

數據輸入至端口X時通過分發通路分別輸入到所述執行輸入模塊和監控輸入模塊，并通過所述執行交叉開關模塊和監控交叉開關模塊分別進行朝向端口Y的數據交叉，且分別輸入至所述比較器模塊進行比較，所述輸出模塊根據比較結果確定所述執行交叉開關模塊的數據是否輸入至端口Y。

在一個優選或可選的實施方式中，所述執行輸入模塊和監控輸入模塊均采用輸出通道預留的直通架構，用于以太網的數據通過所述交叉開關的傳輸延時能夠被固定。

在一個優選或可選的實施方式中，所述執行輸入模塊和監控輸入模塊能夠預設多個指定數據特征，每個所述指定數據特征在預定的時間范圍內通過端口X相對應或相匹配或相同的數據進行優先傳輸，其余數據進行緩存。

在一個優選或可選的實施方式中，所述比較器模塊判斷所述執行交叉開關模塊和監控交叉開關模塊各自輸出的數據是否一致，如是，向所述輸出模塊發送第一校對信息，所述輸出模塊允許所述執行交叉開關模塊的輸出數據通過所述輸出模塊向端口Y進行數據輸出，如否，向所述輸出模塊發送第二校對信息，禁止所述執行交叉開關模塊向端口Y進行數據輸出，和/或，指示已輸出的數據無效，和/或，清除當前所傳輸的數據。

在一個優選或可選的實施方式中，當某一幀時間觸發數據進入交換機的端口X時，所述執行單元和監控單元分別記錄數據進入時刻Tarrival，所述執行輸入模塊記錄到達其的時刻Tcom_ig；

所述監控單元記錄到達其的時刻Tmon_ig，并，

以min(Tcom_ig,Tmon_ig)-Tarrival為基準作為離線時間窗口的規劃；

運行時，在進入所述執行輸入模塊和監控輸入模塊中的數據以先到達的，作為規劃的時間窗口進行時間觸發數據的接收時間檢查，后到達的時刻減去延時差|Tcom_ig-Tmon_ig|后再進行接收時間的檢查。