[发明专利]基于OPNET的线性令牌数据总线仿真平台

权利要求书

1.一种基于OPNET的线性令牌数据总线仿真平台，至少包括有计算机；仿真平台是在应用层中设置了普通进程收集单元(10)，在MAC层中设置了队列进程收集单元(20)，在物理层中设置了总线发射单元(30)和总线接收单元(40)；

普通进程收集单元(10)用于将应用层按照一定速率产生的数据消息包进行收集，然后将数据消息包FL₁₀传递给MAC层中的队列进程收集单元(20)；

总线接收单元(40)第一方面用于接收线性令牌数据总线上的数据流FL_in，第二方面将数据流FL_in传输给队列进程收集单元(20)，第三方面将冲突检测指令MD₄₀发送到队列进程收集单元(20)；

总线发射单元(30)第一方面用于接收队列进程收集单元(20)输出的发射数据流FL₂₀，第二方面将每帧结束发射标志BS₃₀输出给队列进程收集单元(20)，第三方面将发射数据流FL₂₀传输到线性令牌数据总线上；

队列进程收集单元(20)中至少设有令牌控制单元(20A)；

队列进程收集单元(20)第一方面用于接收数据消息包FL₁₀，第二方面将所述FL₁₀按照优先级存入消息队列中，第三方面令牌控制单元(20A)依据状态转换规则进行消息发送，第四方面接收总线接收单元(40)输出的接收数据流FL_in和冲突检测指令MD₄₀，第五方面接收总线发射单元(30)输出的每帧结束发射标志BS₃₀，第六方面将发射数据流FL₂₀传输给总线发射单元(30)；

应用层发送数据包的初始状态为Sinit状态，当软件启动时从Init状态进入Swait状态，当接收到开始发包信息时，进入Ssend状态，在该状态中持续发送数据包给MAC层，

其特征在于：

成功申请令牌至等待令牌的状态转换；

当软件启动指令F时从Init状态进入BIT状态，通过延迟一段时间来模拟总线执行自测试的过程，接着当BIT执行结束后发送申请令牌帧并进入Jdg_cll状态，当出现总线冲突指令C，则进入Clm_tkn状态重新发送申请令牌帧；当总线没有冲突，状态直接转为Tkn_gt状态，并发送令牌帧；进入Clm_tkn状态的站如果在发送申请令牌帧以后总线上没有冲突，等BAT定时器超时时本站即获得令牌发送权，进入Tkn_gt状态；当发送完令牌以后，进入Wt_tkn状态；

定时器超时条件指令A中包含有BAT超时条件指令A1，THT超时条件指令A2，TPT超时条件指令A3，RAT超时条件指令A4，TRT超时条件指令A5；

未成功申请令牌至等待令牌的状态转换；

对于在总线争用过程中没有获得总线控制权的站，也就是说在申请令牌阶段没有成功发出申请令牌帧的站，在接收到总线上信号以后，其状态将从Clm_tkn状态接收到消息条件指令B进入Analyze，分析帧类型和DA字段地址；如果接收到了指向本站的令牌帧条件指令B11，则发送令牌并进入Wt_tkn状态；如果接收到申请令牌帧条件指令B2或者消息帧条件指令B3或者令牌帧不是指向本站的令牌帧条件指令B12，则进入Wft_pu状态；

接收到数据包条件指令B包含有接收到令牌帧条件指令B1，接收到申请令牌帧条件指令B2，接收到消息帧条件指令B3；对于接收到令牌帧条件指令B1进一步包含接收到指向本站的令牌帧条件指令B11，接收到不指向本站的令牌帧条件指令B12；B12进一步包含本站发送的令牌帧条件指令B121，非本站发送的令牌帧条件指令B122；

等待令牌状态根据接收帧信息进入继续等待或发送消息的状态转换；

进入Wt_tkn状态在发送完令牌以后，TPT定时器开始计时；在Wt_tkn状态下如果接收到消息条件指令B，进入Analyze状态，首先分析接收到的帧是否是令牌帧，如果条件指令为B1则进入Jdg_pkt_slf状态，在该状态下判断是否为本站发送的令牌帧，如果是，即收到条件指令B121则返回到Wt_tkn状态，如果不是，则进一步判断令牌帧的目的地址是否为本站物理地址，如果是，即接收到条件指令B11则说明接收到了寻址到本站的帧，记录好后继站地址进入Rcrd_suc_addr后判断消息队列是否为空，如果是即接收到条件指令D1，则发送令牌并进入Wff_nm状态，如果发送消息不为空，即接收到条件指令D2，则进入Pass_msg状态；而进一步判断出虽然为令牌帧，但是目的地址字段非本站物理地址，即接收到条件指令B122则记录好后继站地址后进入Pwrup_idle状态；

发送队列信息条件指令D包含有发送队列为空条件指令D1，包含发送队列不为空条件指令D2；

未建立好逻辑环至建立好逻辑环过程的状态转换；

在Pwrup_idle状态下接收到了消息条件指令B后进入Analyze状态，该状态下判断消息帧是否为令牌帧，如果接收到条件指令B1则进入Jdg_addr状态，如果接收到B2或B3则回到Pwrup_idle状态；在Jdg_addr状态下判断令牌地址是否是本站物理地址，如果是，即接收到条件指令B11，则判断消息队列是否为空，如果不为空，进一步接收到条件指令D2则进入Pass_msg状态；如果进一步接收到条件指令D1则进入Wff_nm状态；从Pwrup_idle状态进入Pass_msg状态的过程，每发送完一帧消息，接收到发送一帧消息结束指令E，并判断THT定时器是否超时，如果没有超时则返回自身状态，继续发送消息，如果超时即接收到条件指令A2或者发送消息队列为空，即接收到条件指令D1，则进入Wff_nm状态；

建立好逻辑环后发送消息的状态转换；

进入Wff_nm状态后的站，在接收到消息条件指令B后，进入Analyze状态，判断属于哪种类型的包，如果是令牌帧则会接收到条件指令B1，进入Jdg_pkt_slf状态，如果不是，也就是接收到条件指令B2或者B3，则回到Wff_nm状态，Jdg_pkt_slf状态下如果是指向自己的令牌，则接收到条件指令B11，则进入Cancel_TPT状态，并根据是接收到条件指令D1或者条件指令D2决定是否进入发送消息状态，当进入发送消息后发送完令牌回到Wff_nm状态。