[发明专利]可配置高精度时间间隔帧发布以太网接口控制系统

权利要求书

1.一种可配置高精度时间间隔帧发布以太网接口控制系统，其特征在于：包括

帧数据控制接口模块：具备与前置报文控制主机的数据通讯接口，按采样值数据或其它普通数据的不同数据类型，自适应开辟数据缓冲区并存储相应数据信息；

自适应μS级高精度硬件时序控制模块：按系统配置的报文类型、内容及其高精度时间要求，自适应生成帧发布时序逻辑控制方法，选择预定发布的帧数据内容将其送入基于硬件IP内核的以太网MAC控制器中；

高速以太网通信接口模块：具备与不同物理设备的接口,并按以太网MAC控制器组包内容高速发布以太网报文帧。

2.根据权利要求1所述的可配置高精度时间间隔帧发布以太网接口控制系统，其特征在于：所述报文帧数据控制接口模块包括:

采样值数据控制接口模块:接收前置采样值数据控制主机Host发送的采样值帧数据，自适应开辟实时数据缓冲寄存器，自动存储采样值帧数据;

普通数据控制接口模块:接收前置普通报文数据控制主机Host来的普通帧数据，自适应开辟实时数据缓冲寄存器，自动存储普通帧数据。

3. 根据权利要求1所述的可配置高精度时间间隔帧发布以太网接口控制系统，其特征在于：所述自适应μS级高精度硬件时序控制模块包括:

基于自有IP内核的自适应μS级硬件时钟模块:根据应用配置的采样值报文类型IEC 61850-9-1或9-2和数据内容，采用自有基于FPGA硬件的IP内核，自适应生成相应配置下的μS级高精度时序控制脉冲，采用基于高精度定时中断的“硬件定时中断触发--多任务并行--硬件延时--报文帧发布”方法，实现帧发布的时序控制;

以太网帧发布控制机模块:接收来自硬件时钟模块的触发中断，实现多种接口数据自动选择和发送的精确时间任务进程调度;

基于自有IP内核的以太网MAC控制器模块:采用自有基于FPGA硬件IP内核的以太网MAC控制器模块，提供与介质无关的数据接口，采用帧数据发送控制状态机，实现数据帧的编码构建、差错检查和传送控制。

4. 根据权利要求1或2或3所述的可配置高精度时间间隔帧发布以太网接口控制系统，其特征在于：所述高速以太网通信接口模块，将前级MAC控制器发送过来的以太网帧数据，通过RJ45接口或光纤接口发送出去。

5.配置高精度时间间隔帧发布以太网接口控制系统的控制方法，包括以下步骤：

1)由自适应us级硬件时钟模块产生以太网帧发布定时中断，触发前置主机host模块启动报文发送任务；

2)如果同一接口上只需要发送采样值帧报文内容，则前置主机将即将发送的采样值数据写入采样值数据控制接口寄存器中，等待既定延时后，通过高速以太网物理接口模块将已存入以太网MAC控制器缓冲区中的采样值帧数据发送出去；

3)如果同一接口上需同时发送采样值报文和普通报文内容，则作如下处理：启动发送任务后，一边填写采样值帧数据缓冲区；一边根据时序控制向普通帧数据控制接口寄存器中写入普通帧数据，并立即通过高速以太网物理接口模块发送普通帧数据缓冲区的数据帧时间间隔要求大于采样值帧的普通报文数据帧数据；

4)在等待既定时延，采样值数据已完成写入以太网MAC控制器缓冲区的任务后，触发采样值发送任务，通过高速以太网物理接口模块送出已存入以太网MAC控制器缓冲区中的采样值帧数据；

5)在下一个以太网帧发布定时中断来时，重复以上的步骤。