一种TTE总线交换机的制作方法

一种tte总线交换机
技术领域
1.本实用新型涉及现场总线技术领域，具体涉及一种tte总线交换机。


背景技术：

2.传统以太网遵循ieee802.3协议，具有成本低，技术透明度高的特点，但通信的确定性、稳定性、实时性和可靠性要求低，不能满足航天航空、工业控制等业务领域实时数据传输的应用需求；而时间触发以太网（tte）具备使用单一网络来解决复杂性问题、满足大容量数据负载传输需求、多种冗余容错机制等自身优势，在实时性、可靠性、时间确定性等性能方面能够很好满足航空及工业设备控制等领域的需求，是极具研究价值和应用前景的实时数据传输技术。
3.目前，基于时间触发以太网技术的tte总线交换机，由于时间触发et流量与传统以太网et流量存在冲突和竞争的情况，从而造成tte总线交换机的时间确定性能下降，因此，如何确保tt帧被调度，减少混合流量下的冲突和竞争问题，是需要解决的问题；同时，现有的tte总线交换机中，没有以太网芯片进行电压输入和安全等保护机制，容易造成芯片过热、电压不稳定等情况，进一步造成tte总线交换机组网时网络波动频繁等问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种tte总线交换机，能够按照流量的优先级进行调度，当et流量在传输时不被tt流量打断，tt流量在et流量正常发送完成后继续发送，从而减少混合流量下的冲突和竞争问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种tte总线交换机，包括有方形壳体，所述壳体内安装有tte总线板卡，tte总线板卡上安装有可编程片上系统单元、与可编程片上系统单元通信连接的多个千兆网口以及与千兆网口、可编程片上系统电连接的电源模块。
7.所述可编程片上系统单元包括有用于对tt帧信息进行提取并传输至tt交换层的输入接口、用于tt帧信息的交换和进行时间同步的tt交换层以及用于传输来自于tt交换层的tt帧信息的输出接口。
8.所述tt交换层包括有输入控制单元、调度单元、时间同步单元以及输出控制单元，所述输入控制单元，用于根据调度单元传送过来的调度表信息，对输入的tt帧信息进行调度；当tt帧信息为时间同步tt帧信息时，则将该tt帧信息输入至时间同步单元；调度单元，用于存储调度表并保证tt帧信息正确传送与交换，其中，调度表用于设定流量调度的优先级，保证tt帧优先传送以及其他帧信息传送时不被打断；时间同步单元，用于解析接收到的时间同步tt帧信息，并执行固话、压缩函数功能，并实现本地时钟的同步以及为其他模块提供时间计数值；输出控制单元，接收交换矩阵或时间同步模块送来的tt帧信息，并传递至输出接口；通过增加调度单元，按照流量的优先级进行调度，et帧流量在传输时不被tt帧流量打断，tt流量在et流量正常发送完成后继续发送，从而减少混合流量下的冲突和竞争问题。
9.进一步地，所述可编程片上系统单元还通过输入输出通讯接口与设置在服务器上的tte管控模块通信连接；所述tte管控模块，用于对tte数据传输、时间同步过程中，通过获取系统中传输帧的信息，执行错误检测和隔离、团集检测、中断非法传输以及保证传输时延。
10.进一步地，所述可编程片上系统单元与可编程片上系统之间还依次连接有变压器以及以太网芯片。
11.进一步地，所述电源模块与千兆网口之间还连接有pes控制器；通过该控制器和变压器，能够实现对以太网芯片进行欠压检测和保护、稳定性安全检查、过热保护、限制输出电压摆率，从而解决容易造成芯片过热、电压不稳定等问题。
12.进一步地，所述电源模块与可编程片上系统单元之间还依次连接有二极管d1以及降压型dc-dc转换器。
13.本实用新型所述的tte总线交换机，通过与时间同步单元通信连接的调度单元，按照流量的优先级对tt帧流量进行调度，同时，et流量等其他流量在传输时不被tt流量打断，tt流量在et流量正常发送完成后继续发送，从而减少了混合流量下的冲突和竞争问题，tte总线交换机的实时性能更高；同时，本实用新型还通过在电源模块与千兆网口之间连接pes控制器，该pes控制器与变压器，实现了对以太网芯片进行欠压检测和保护、稳定性安全检查、过热保护、限制开启时的输出电压摆率，从而解决容易造成芯片过热、电压不稳定等问题，以及造成tte总线交换机组网时网络波动频繁等问题，提升了tte总线交换机的稳定性。
附图说明
14.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
15.图1是本实用新型所述的tte总线交换机的立体结构示意图；
16.图2是本实用新型所述的tte总线交换机的内部结构连接示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
18.如附图1和图2所示，一种tte总线交换机，包括有方形壳体1，壳体内安装有tte总线板卡，tte总线板卡上安装有可编程片上系统单元、与可编程片上系统单元通信连接的多个千兆网口以及与千兆网口、可编程片上系统单元电连接的电源模块。
19.可编程片上系统单元包括有用于对tt帧信息进行提取并传输至tt交换层的输入接口、用于tt帧信息的交换和进行时间同步的tt交换层以及用于传输来自于tt交换层的tt帧信息的输出接口。
20.tt交换层包括有输入控制单元、调度单元、时间同步单元以及输出控制单元，输入控制单元，用于根据调度单元传送过来的调度表信息，对输入的tt帧信息进行调度；当tt帧信息为时间同步tt帧信息时，则将该tt帧信息输入至时间同步单元；调度单元，用于存储调度表并保证tt帧信息正确传送与交换；时间同步单元，用于解析接收到的时间同步tt帧信
息，并执行固话、压缩函数功能，并实现本地时钟的同步以及为其他模块提供时间计数值；输出控制单元，接收交换矩阵或时间同步模块送来的tt帧信息，并传递至输出接口。
21.可编程片上系统单元还通过输入输出通讯接口与设置在服务器上的tte管控模块通信连接；tte管控模块，用于对tte数据传输、时间同步过程中，通过获取系统中传输帧的信息，执行错误检测和隔离、团集检测、中断非法传输以及保证传输时延；可编程片上系统单元与可编程片上系统之间还依次连接有变压器以及以太网芯片。
22.电源模块与千兆网口之间还连接有pes控制器，电源模块与可编程片上系统单元之间还依次连接有二极管d1以及降压型dc-dc转换器。
23.本实用新型实施例通过tte总线板卡上安装可编程片上系统单元、与可编程片上系统单元通信连接的多个千兆网口以及与千兆网口、可编程片上系统单元电连接的电源模块，以及通过tt交换层中设置输入控制单元、调度单元、时间同步单元以及输出控制单元，同时还在电源模块与千兆网口之间还连接pes控制器以及变压器，不仅能够按照流量的优先级对tt帧流量进行调度，减少了混合流量下的冲突和竞争问题，tte总线交换机的实时性能更高，而且能对以太网芯片进行欠压检测和保护、稳定性安全检查、过热保护、限制输出电压摆率，从而解决容易造成芯片过热、电压不稳定等问题，以及造成tte总线交换机组网时网络波动频繁等问题，提升了tte总线交换机的稳定性。