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专利号: 2019112822300
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-07-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种EPA工业总线与时间敏感网络适配系统,其特征在于:所述EPA工业总线与时间敏感网络适配系统包括EPA端点设备、TSN端点设备;所述EPA端点设备通过TSN适配器通信连接有TSN桥接设备,所述TSN桥接设备连接TSN端点设备;

TSN适配器接收来自TSN桥接设备的主时钟下发的时间数据,并在接收时钟同步数据或传输时钟同步数据过程中添加时间戳完成时钟同步;

TSN桥接设备用于提供时间同步、低延迟、低抖动和流带宽保证。

2.根据权利要求1所述的EPA工业总线与时间敏感网络适配系统,其特征在于:所述EPA工业总线的数据帧格式包括标准以太网帧格式和标签,标签用于识别区分协议,以及识别区分VLAN和非VLAN数据帧。

3.根据权利要求2所述的EPA工业总线与时间敏感网络适配系统,其特征在于:所述TSN适配器包括计算处理单元、存储器、软件系统、控制应用程序及系统内核、媒体访问控制器、物理层设备以及通信模块接口;

所述媒体访问控制器通过MII接口耦合连接到物理层设备;

所述通信模块接口与EPA工业总线进行数据通信;

所述物理层设备通过时间戳完成EPA端点设备与TSN设备之间保持时间同步。

4.根据权利要求3所述的EPA工业总线与时间敏感网络适配系统,其特征在于:所述系统内核包括定时与同步API接口、数据流API接口、TSN驱动API接口、EPA协议栈、TSN协议栈、用户配置管理API接口;

所述媒体访问控制器包括微处理器、VLAN标签硬件、TSN控制状态机、QoS引擎以及MAC合并子层。

5.根据权利要求4所述的EPA工业总线与时间敏感网络适配系统,其特征在于:所述微处理器还连接有用于微处理器输入/输出的I/O接口,以及对应的发送逻辑电路和接收逻辑电路,所述I/O接口与CPU连接。

6.根据权利要求5所述的EPA工业总线与时间敏感网络适配系统,其特征在于:所述发送逻辑电路由权重分配模块、传输选择模块、帧抢占模块、VLAN标记模块、CRC生成模块及门控传输模块组成。

7.一种EPA工业总线与时间敏感网络适配方法,其特征在于:所述EPA工业总线与时间敏感网络适配方法基于权利要求6的EPA工业总线与时间敏感网络适配系统;

所述EPA工业总线与时间敏感网络适配方法用于不同优先级流量在TSN适配器中调度,不同优先级流量包括以实时周期流、实时非周期流以及非实时流;包括:步骤1,TSN适配器预设传输周期,在队列中非实时流、实时周期流和实时非周期流到达发送逻辑电路对应的I/O接口时;

步骤2,根据TSN控制状态机发出的门控列表,将等时同步流的通道打开,发送逻辑电路进行优先传输;

步骤3,传输选择模块给每个队列设置一个信用额度,判断实时信用额度,实时信用额度大于等于为0允许门控传输模块开启进行传输;

步骤4,分别开启实时非周期流以及非实时流对应的流量通路进行传输;

步骤5,判断最后帧的大小,如最后帧超过了保护带长度,判定无法在本次周期内传输完毕,则切片处理帧,并将未传输完成的帧抢占下一周期非实时数据,进行优先传输,切片处理时进行校验码组装处理及校验。