基于以太網(wǎng)的硬實(shí)時(shí)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的主要需求是消息傳輸?shù)目深A(yù)測(cè)性和操作的靈活性。大多數(shù)的實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)都是依賴(lài)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行互聯(lián)的。但現(xiàn)場(chǎng)總線有三個(gè)主要問(wèn)題?，F(xiàn)在隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)量和功能的增加，和動(dòng)態(tài)環(huán)境的要求，已經(jīng)把現(xiàn)場(chǎng)總線推向了它的極限。以太網(wǎng)是個(gè)理想的替代品，它有著高速率、低成本、安裝方便和良好兼容性的優(yōu)點(diǎn)。但是由于使用CSMA/CD和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，這使得它不能提供確定性的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的延遲。 為了解決以上的問(wèn)題，本文給出了一種基于以太網(wǎng)的硬實(shí)時(shí)通信協(xié)議TTE

2、P。已有的改進(jìn)方法，或者需要特殊硬件，或者提供的是概率性的時(shí)限保證，或者是不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需要的動(dòng)態(tài)變化。而TTEP沒(méi)有修改相應(yīng)的硬件。該協(xié)議使用主從傳輸控制技術(shù)，在線調(diào)度和在線接納控制機(jī)制。基于消息的TTEP協(xié)議，能夠提供確定的硬實(shí)時(shí)通信。TTEP協(xié)議不僅調(diào)度消息的傳輸，而且調(diào)度消息的生產(chǎn)，并且在保證時(shí)限的前提下支持通信請(qǐng)求的動(dòng)態(tài)變化，支持節(jié)點(diǎn)和消息的在線加入和移出。把非周期消息直接或者間接的轉(zhuǎn)換為周期消息處理。 TTEP協(xié)議原型

3、在AMDAthlon(tm)64計(jì)算機(jī)上給予了實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行的是Linux-2.6.15系統(tǒng)。把一些中斷例如APIC和網(wǎng)卡中斷的中斷處理程序直接注冊(cè)在中斷描述符表中，這樣可以得到確定的中斷響應(yīng)時(shí)間。為了獲得精確的傳輸時(shí)刻，使用了Local APIC定時(shí)器。實(shí)驗(yàn)表明，該協(xié)議不僅能夠保證通信的時(shí)限要求，帶寬利用率高，而且能夠滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)通信需求的動(dòng)態(tài)變化，支持動(dòng)態(tài)加入和移除節(jié)點(diǎn)和消息。然而，還有一些不足和需要改進(jìn)的地方。進(jìn)一步的相關(guān)工作是如何保證較