[发明专利]基于动态优先级的时间触发以太网数据管理系统及方法

说明书

一种基于动态优先级的时间触发以太网数据管理系统及方法，管理系统包括用于通过系统总线与上层用户数据存储区域进行块数据传输的DMA控制器，DMA控制器分别通过DMA读数据缓存模块、DMA写数据缓存模块连接DMA访问控制模块；所述的DMA访问控制模块分别连接TT发送数据缓存模块、RC发送数据缓存模块、BE发送数据缓存模块、TT接收数据缓存模块、RC接收数据缓存模块以及BE接收数据缓存模块；用于存储终端配置信息的控制/状态寄存器经过优先级仲裁模块向DMA访问控制模块发送指令，并将数据通信过程中的状态返回给主机。本发明对总线申请进行动态调配，降低了总线资源浪费，提升了总线利用率，数据传输速率较高。

技术领域

本发明属于时间触发以太网数据通信领域，具体涉及一种基于动态优先级的时间触发以太网数据管理系统及方法。

背景技术

时间触发以太网(简称TTE)，是一种基于“时间触发”的实时以太网解决方案，通信中存在着多种类型的报文数据传输，包括时间触发报文(TT)和事件触发报文(RC、BE；RC为AFDX报文、BE为标准以太网报文)。由于在多类型报文数据传输过程中，同时刻对系统总线存在抢占竞争的现象，并且三种类型报文在数据全双工通信时情况复杂、竞争激烈，如果处理不当将会降低总线的使用率，严重的将直接影响整个网络的正常通信。目前关于时间触发以太网数据总线竞争的问题尚未出现有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种配置灵活、并发处理能力强的基于动态优先级的时间触发以太网数据管理方法，在数据传输过程中能够完成多种类型数据报文的多优先级动态调整，缓解多种类型报文数据并发传输时总线竞争对数据流的影响，提高总线资源的利用率，减少传输延迟，适用于时间触发以太网端节点数据通信。

为了实现上述目的，本发明基于动态优先级的时间触发以太网数据管理系统通过如下技术方案进行实现：包括用于通过系统总线与上层用户数据存储区域进行块数据传输的DMA控制器，DMA控制器分别通过DMA读数据缓存模块、DMA写数据缓存模块连接DMA访问控制模块；所述的DMA访问控制模块分别连接TT发送数据缓存模块、RC发送数据缓存模块、BE发送数据缓存模块、TT接收数据缓存模块、RC接收数据缓存模块以及BE接收数据缓存模块；用于存储终端配置信息的控制/状态寄存器经过优先级仲裁模块向DMA访问控制模块发送指令，并将数据通信过程中的状态返回给主机。

所述优先级仲裁模块包括DMA优先级仲裁模块和DMA读优先级动态调整子模块。

所述的控制/状态寄存器中存储有TT发送数据缓存上限阈值以及TT发送数据缓存下限阈值，通过将阈值与TT发送数据缓存模块中TT发送数据的存储值进行比较，DMA读优先级动态调整子模块根据比较结果进行优先级响应的动态调控。

所述的上层用户数据存储区域存储控制信息和报文数据，DMA控制器一方面能够根据DMA访问控制模块的控制命令获取控制信息和报文数据填入DMA读数据缓存模块，待数据报文发送完成后将发送状态信息填入DMA写数据缓存模块，DMA控制器另一方面获取DMA写数据缓存模块中，由DMA访问控制模块已经填入的状态信息和报文数据，并根据DMA访问控制模块的控制命令将接收到的状态信息和报文数据填入上层用户数据存储区域中。

本发明基于动态优先级的时间触发以太网数据管理方法包括如下步骤：

DMA控制器根据DMA访问控制模块的控制命令，从上层用户存储区域中读取控制信息，然后根据控制信息的内容从上层用户数据存储区域中读取待发送的报文数据或将接收到的报文数据填入上层用户数据存储区域中；

DMA控制器与DMA访问控制模块之间分别通过DMA读数据缓存模块、DMA写数据缓存模块作为第一级缓存模块来对DMA读的数据和DMA写的数据进行缓存；