[发明专利]时间触发机制下异步多优先级调度处理方法

说明书

本发明公开一种时间触发机制下异步多优先级调度处理方法，由应用软件的调度端口将数据流存入到指定的缓存地址，并将数据流的虚通道的索引号和子虚通道的索引号存入多优先级调度共享队列中对应的队列中；优先级调度软件在每个调度周期依次判断各队列的起始端的是否存在虚通道的索引号和子虚通道的索引号，如果存在则将对应队列的使能标识置使能；发送协议处理软件按从高到低的优先级来依次轮询各队列的使能标识，在使能标识置使能时则根据各队列中存储的虚通道的索引号和子虚通道的索引号指向的缓存空间提取数据流进行时间触发通信协议组包发送。本发明将时间触发以太网的部分协议功能软件化，满足主应用控制端和调度协议处理端异步交互的实时性。

技术领域

本发明属于航空电子系统中的机载总线通信技术领域，特别涉及时间触发通信架构下以太网的高实时性和高确定性的异步多优先级调度处理方法。

背景技术

现有主流的航空机载总线网络，由于采用基于事件触发通信机制，网络的端系统随时接入通信，有消息即可发送，不可避免的造成传输竞争，给端到端数据流传输带来不可控的延时和抖动，无法满足新型的航空电子系统对不同时间关键性和安全性相关的分布式通信应用的需求。时间触发以太网(TTE)属于时间触发架构下的新一代航空机载总线，在引入了时钟同步机制的基础上建立了全局的网络同步时钟，通过确定性的时间触发通信机制保证无竞争的TT帧通信，极大提高了网络通信的时间确定性和实时性；同时支持事件触发通信帧的传输，满足不同时间关键性等级的应用任务集成。

当前的时间触发以太网络通常采用硬件方式实现其时间触发实时调度，硬件实现协议栈功能实时性强，但相对灵活性不够，很难适配到一些低功耗低成本的应用场景。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种时间触发机制下异步多优先级调度处理方法，将时间触发以太网的部分协议功能软件化，同时时间触发以太网的主处理器通常与通信板卡采用异步交换模式，提高主应用控制端和调度协议处理端之间通信数据交互实时性，提高TT处理的相应等级，满足主应用控制端和调度协议处理端或者其他形式的模块间异步交互的实时性。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种时间触发机制下异步多优先级调度处理方法，包含以下步骤：

应用软件的调度端口先查询映射关系表获取数据流对应的虚通道的索引号和虚通道下子虚通道的索引号，通过子虚通道的头尾指针将数据流存入到虚通道共享缓存中指定的缓存地址，并根据数据流的类别将虚通道的索引号和子虚通道的索引号存入多优先级调度共享队列中对应的队列中；数据流的类别为时间触发数据TT、流量控制数据RC和尽力传输数据BE，对应的多优先级调度共享队列中的队列为TT队列、RC队列和BE队列；

优先级调度软件在每个调度周期依次判断TT队列起始端、从高到低的各级RC队列的起始端、BE队列的起始端的是否存在虚通道的索引号和子虚通道的索引号，如果存在则将对应队列的使能标识置使能，并将各队列的下一地址作为起始端完成一轮环形调度队列寻址调度；

发送协议处理软件按从高到低的优先级来依次轮询TT队列、RC队列和BE队列的使能标识，在使能标识置使能时则根据各队列中存储的虚通道的索引号和子虚通道的索引号指向的缓存空间提取数据流进行时间触发通信协议组包发送。

本发明的有益效果在于：

本发明利用基于具有故障容忍的网络时钟同步基础上建立的时间触发传输机制，能够实现TT数据流在网络中无竞争的传输，可以大大提高数据通信的确定性和实时性；同时其强大的故障检测和故障容忍隔离，大大提高了网络通信的可靠性和安全性，使得该机载总线可以更好的胜任实时性要求和安全性要求苛刻的应用场合。

附图说明

图1为调度端口、虚通道、子虚通道的对应关系图。

图2为一种时间触发机制下异步多优先级调度处理方法的流程示意图。

具体实施方式