TTE端系统关键模块的设计与实现
发布时间：2021-05-27 14:32
以太网自诞生以来一直保持着飞速的发展,广泛应用于办公系统等行业,已经积累了大量的用户基础与广泛的应用基础,传输带宽以一个数量级增长。然而,由于以太网采用事件触发机制传输数据,利用载波监听多路访问/冲突检测的方式来解决冲突,导致其在关键应用领域不能保证数据发送的实时性与确定性。而TTE因其高带宽、实时性、确定性并且兼容传统以太网设备等特点,弥补了传统以太网的不足,日益受到人们的关注,未来将在航空航天、汽车制造和工业控制等领域获得广泛应用。TTE是在以太网技术的基础上,增加了时间触发和时间同步服务,从而能够处理对实时性要求很高的时间触发业务,同时能够处理速率受限业务和普通以太网业务。TTE网络主要由TTE端系统和TTE交换机构成,TTE端系统作为网络核心设备,主要完成数据收发及网络的时钟同步等功能,本文将重点研究TTE端系统的设计与实现技术。本文结合实验室承接的“时间触发以太网端系统协作开发”项目,针对项目的特殊设计需求,首先介绍了TTE的研究背景以及国内外研究现状。其次,给出了TTE端系统的总体设计方案并阐述了各个模块的功能。第三,介绍了TTE端系统中三个关键模块的设计与实现,包括发送处...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 时间触发以太网简介
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 时间触发以太网的基本概念
1.3 研究内容及章节安排
第二章 TTE端系统的总体设计
2.1 TTE端系统的设计需求
2.1.1 TTE端系统的技术指标
2.1.2 TTE端系统的性能指标
2.2 TTE端系统总体结构
2.2.2 模块划分及功能介绍
2.2.3 数据收发流程
第三章 TTE端系统关键模块的设计与实现
3.1 发送处理模块的设计与实现
3.1.1 分组处理模块
3.1.2 队列管理模块
3.1.3 发送调度模块
3.1.4 发送冗余管理模块
3.2 接收处理模块的设计与实现
3.2.1 帧解析模块
3.2.2 完整性检查模块
3.2.3 接收冗余管理模块
3.2.4 TT业务接收窗口检查模块
3.2.5 存储控制模块
3.3 PCIe总线接口模块的设计与实现
3.3.1 PCIeIP核
3.3.2 接收控制模块
3.3.3 接口存储模块
3.3.4 发送数据封装模块
3.3.5 发送控制模块
3.3.6 中断控制模块
3.3.7 寄存器配置模块
3.3.8 tag管理模块
第四章 TTE端系统的仿真与板级测试
4.1 仿真分析
4.1.1 仿真环境介绍
4.1.2 发送处理模块的仿真验证
4.1.3 接收处理模块的仿真验证
4.1.4 PCIe总线接口模块的仿真验证
4.2 板级测试
4.2.1 板级测试环境介绍
4.2.2 功能测试
4.2.3 性能测试
4.3 测试所遇问题及解决方法
第五章 工作总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XC6SLX45T平台的PCIe数据卡设计[J]. 朱孟江,王元强,聂云杰,洪昊. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(11)
[2]普通交换机在IEEE 1588时钟同步系统中的应用[J]. 刘迎澍,安笑蕊,周峰. 单片机与嵌入式系统应用. 2013(12)
[3]TTE网络流量转换策略及其延时性能保障调度算法研究[J]. 易娟,熊华钢,何锋,王彤. 航空学报. 2014(04)
[4]时间触发以太网标准研究[J]. 兰杰,朱晓飞,陈亚,李峭. 航空标准化与质量. 2013(05)
[5]基于CORTEX-M3的IEEE 1588协议的实现[J]. 唐海国,唐胜安,史宁. 电力系统通信. 2012(02)
[6]论六种实时以太网的通信协议[J]. 缪学勤. 自动化仪表. 2005(04)
硕士论文
[1]基于FPGA实现的数据高速传输与存储的研究[D]. 曹阳.东南大学 2016
[2]基于IEEE1588协议的航电以太网时钟同步系统的研究与实现[D]. 梁姣.东南大学 2015
[3]AFDX端系统协议栈分析与设计[D]. 刘瑞旸.西安电子科技大学 2015
[4]数据采集系统中PCIE DMA总线传输设计[D]. 丁维浩.西安电子科技大学 2014
[5]时间触发以太网交换机设计[D]. 高鹏飞.西安电子科技大学 2014
[6]时间触发以太网关键技术的研究[D]. 罗勇.电子科技大学 2014
[7]基于PCIe的高速图像采集处理关键技术研究[D]. 樊博.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013
[8]基于PCIe的高速数据采集卡的FPGA设计与实现[D]. 林坤.电子科技大学 2013
[9]PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发[D]. 王晓庆.北京交通大学 2013
[10]基于FPGA的PCIe总线DMA平台设计[D]. 魏芸.武汉理工大学 2013
本文编号：3207749
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 时间触发以太网简介
1.2.1 国内外研究现状
1.2.2 时间触发以太网的基本概念
1.3 研究内容及章节安排
第二章 TTE端系统的总体设计
2.1 TTE端系统的设计需求
2.1.1 TTE端系统的技术指标
2.1.2 TTE端系统的性能指标
2.2 TTE端系统总体结构
2.2.2 模块划分及功能介绍
2.2.3 数据收发流程
第三章 TTE端系统关键模块的设计与实现
3.1 发送处理模块的设计与实现
3.1.1 分组处理模块
3.1.2 队列管理模块
3.1.3 发送调度模块
3.1.4 发送冗余管理模块
3.2 接收处理模块的设计与实现
3.2.1 帧解析模块
3.2.2 完整性检查模块
3.2.3 接收冗余管理模块
3.2.4 TT业务接收窗口检查模块
3.2.5 存储控制模块
3.3 PCIe总线接口模块的设计与实现
3.3.1 PCIeIP核
3.3.2 接收控制模块
3.3.3 接口存储模块
3.3.4 发送数据封装模块
3.3.5 发送控制模块
3.3.6 中断控制模块
3.3.7 寄存器配置模块
3.3.8 tag管理模块
第四章 TTE端系统的仿真与板级测试
4.1 仿真分析
4.1.1 仿真环境介绍
4.1.2 发送处理模块的仿真验证
4.1.3 接收处理模块的仿真验证
4.1.4 PCIe总线接口模块的仿真验证
4.2 板级测试
4.2.1 板级测试环境介绍
4.2.2 功能测试
4.2.3 性能测试
4.3 测试所遇问题及解决方法
第五章 工作总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XC6SLX45T平台的PCIe数据卡设计[J]. 朱孟江,王元强,聂云杰,洪昊. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(11)
[2]普通交换机在IEEE 1588时钟同步系统中的应用[J]. 刘迎澍,安笑蕊,周峰. 单片机与嵌入式系统应用. 2013(12)
[3]TTE网络流量转换策略及其延时性能保障调度算法研究[J]. 易娟,熊华钢,何锋,王彤. 航空学报. 2014(04)
[4]时间触发以太网标准研究[J]. 兰杰,朱晓飞,陈亚,李峭. 航空标准化与质量. 2013(05)
[5]基于CORTEX-M3的IEEE 1588协议的实现[J]. 唐海国,唐胜安,史宁. 电力系统通信. 2012(02)
[6]论六种实时以太网的通信协议[J]. 缪学勤. 自动化仪表. 2005(04)
硕士论文
[1]基于FPGA实现的数据高速传输与存储的研究[D]. 曹阳.东南大学 2016
[2]基于IEEE1588协议的航电以太网时钟同步系统的研究与实现[D]. 梁姣.东南大学 2015
[3]AFDX端系统协议栈分析与设计[D]. 刘瑞旸.西安电子科技大学 2015
[4]数据采集系统中PCIE DMA总线传输设计[D]. 丁维浩.西安电子科技大学 2014
[5]时间触发以太网交换机设计[D]. 高鹏飞.西安电子科技大学 2014
[6]时间触发以太网关键技术的研究[D]. 罗勇.电子科技大学 2014
[7]基于PCIe的高速图像采集处理关键技术研究[D]. 樊博.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013
[8]基于PCIe的高速数据采集卡的FPGA设计与实现[D]. 林坤.电子科技大学 2013
[9]PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件开发[D]. 王晓庆.北京交通大学 2013
[10]基于FPGA的PCIe总线DMA平台设计[D]. 魏芸.武汉理工大学 2013
本文编号：3207749
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