光纤反射内存网关键技术
高实时性低开销网络通讯协议的设计与实现 目前主流公开的网络协议,如以太网所使用的TCP/IP协议虽然功能完备、运行稳定,但其传输机制和服务方式都比较复杂冗余,实时性较差,不适合于多实时性有较高要求的领域。 光纤反射内存网通讯协议要在高实时性和稳定性前提下,降低协议的复杂度。在网络基本服务和传输稳定性的前提下,尽量提高系统的传输性能、实时性及相应速度。同时要有完整的错误处理机制,在错误发生的情况下错误不蔓延,有良好的自愈能力。 .边收边转的数据转发模式实现低延长数据转发 在协议控制器设计上采用RFMMA(Reflective Memory Multiple Access)基于反射内存的多模式存取技术,支持数据、IO、命令、中断等多种数据传输模式。 在协议实现上,即协议控制器的设计上,要采取低延长的数据转发策略,将转发延迟控制在1us以内,这个对协议控制器实现提出了很高的挑战。主要采用此一下方法:1)采用边收边转发的数据传输模式,不采用存储转发模式,减小数据在单个节点上的转发延迟,提高系统实时性。2)在协议设计时,优化设计,压缩信息头的长度,并将重要信息都放在信息头前面,以方便转发时进行快速判断。3)设计了完备的数据帧回收机制,通过节点ID、传输计数器等方式了废数据帧的回收。同时,采用CRC校验码校验数据的正确性。 一般的网络接口设备在转发数据是都采用存储转发的方式,转发延迟过大,导致整个系统的延长加大,实时性降低。采用即时收/转(边收边转发)模式,在接收数据的同时完成处理和转发,代替常用的存储转发模式,只需4个时钟周期便可完成判断。
反射内存卡实时网络需求
为提升计算能力,人们自然地想到研发性能更强的计算机,如天河系列等超级计算机应运而生,但超级计算机研制周期长、成本大、应用领域受限。为此,提出了集群系统概念,计算机集群系统是通过网络将PC机或工作站连接起来组成高的性能计算系统。集群系统将一个任务并行在多台计算机上执行,组成一个实时系统。
在实时系统中,系统终结果的正确性不仅依赖于每一步计算得到的逻辑结果,而且依赖于得到结果的时刻,任务的完成时间是实时系统的决定性特征。根据实时性能的要求程度,实时系统可认为两类,即软实时和硬实时系统。对于软实时系统,要求事件相应是实时的,但并不是严格强制的。但是,对于硬实时系统来讲,每个任务都有一个处理截止事件,任务必须在规定的时间内完成,否则会影响全局任务的完成,给系统带来不希望的破坏或者造成不可恢复的灾难性后果。目前许多实时系统都采用硬实时系统,因为具有更强的实时性能。实时系统的应用需要实时互联,构建实时网络,完成数据在网络节点间的实时传输。实时网络必须具备高速、可靠、可预测三个特点,重要的是通信的可预测性,可预测性是指实时网络中各个节点之间数据传输的时间是确定的。随着实时网络应用领域的不断扩展,目前已不仅仅局限于计算机集群系统的互联,而是广泛地应用在各种具有实时需求的互联系统中。
反射内存卡
反射内存卡-实时仿真技术网联合国内高校和研究所包括中电八所,航天五院,北京航天航空大学,北京理工大学,南京理工大学,西北工业大学,哈尔滨工业大学等进行一系列应用研究,测试。目前有良好的合作,特别是半实物实时仿真系统中,反射内存卡成为标配。其原理易于理解,使用方法简单,抗干扰能力强,实时性高,支持中断传输,中断,软件开发代码少,扩展能力强,应用案例多,缩短了系统的研发周期,节省了人员支出,增强了系统健壮性,将软件开发人员从复杂的通讯协议中解放出来,不再为大批量的数据传输担心带宽,不确定的时延而浪费时间。反射内存卡也应用于包括轨道交通、冶金,电力系统仿真等工控行业。
随着芯片集成度的提高,反射内存卡的集成度也提高,产品***,传输距离较高可达10KM(单模),反射内存价格也逐渐下降。网站与中电八所合作推动国内反射内存网实时通信技术研究,推出反射内存解决方案,基于PCI总线的反射内存卡,板载128-512MB内存,2.5G传输速率,兼容GE5565系列反射内存卡,提供完整驱动程序源码和应用程序示例代码,并提供现场技术支持。目前在一些半实物仿真系统中经过长时间的测试,已交付使用。后续将推出PMC接口和CPCI接口反射内存卡,并可以实现产品定制化开发,将反射内存模块集成到客户的板卡上。
同时反射内存卡-实时仿真技术网为方便用户也推出了在半实物仿真系统中使用的故障注入模块,信号处理模块,码盘接口模块,转接卡产品等。详细信息见网站,所有产品均可定制化开发。
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