1、控制系統(tǒng)內(nèi)部總線是系統(tǒng)I/O卡件、通信卡和控制器之間進(jìn)行高速信息交互的通道,是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉屑~,具有帶電熱插拔、冗余、傳輸速率高、通信距離短等特點(diǎn),必須具備高可靠性、高容錯(cuò)性、高實(shí)時(shí)性等性能。國(guó)外主要控制系統(tǒng)廠家對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部總線研究成果往往采取保密措施。
　　 本文結(jié)合新型混合控制系統(tǒng)研究課題,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了位于控制裝置單元層內(nèi)部的高速總線,重點(diǎn)解決實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)展性等方面的設(shè)計(jì)要求。
　　 論文調(diào)

2、研了國(guó)內(nèi)外典型控制系統(tǒng)內(nèi)部總線的特性,提出了高速總線的總體架構(gòu)和設(shè)計(jì)指標(biāo),結(jié)合最新的多點(diǎn)低壓差分信號(hào)(M-LNDS)標(biāo)準(zhǔn)和軟件時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(SCDR,Soft clock data recover)技術(shù)設(shè)計(jì)了物理層協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了256Mbps的高速串行通信,保證32個(gè)節(jié)點(diǎn)小于1ms的總線調(diào)度周期。通過(guò)8b/10b編碼和循環(huán)冗余編碼保證了總線的直流平衡和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。物理層協(xié)議還詳細(xì)定義了高速總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信距離、冗余方式和總線擴(kuò)展

3、等規(guī)范。
　　 高速總線數(shù)據(jù)鏈路層通過(guò)實(shí)時(shí)的鏈路狀態(tài)維護(hù)實(shí)現(xiàn)了多路徑優(yōu)化選擇的網(wǎng)絡(luò)冗余,保證通信可靠性的同時(shí)使帶寬的利用率最大化,并為應(yīng)用層和用戶層提供了多種路徑優(yōu)化選擇策略。數(shù)據(jù)鏈路層還定義了總線設(shè)備類(lèi)型、協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式、數(shù)據(jù)傳輸方式等規(guī)范,實(shí)現(xiàn)了鏈路調(diào)度、時(shí)鐘同步、廣播、組播等功能。
　　 基于Xilinx公司XC3S400A FPGA實(shí)現(xiàn)了高速總線的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,完成了樣機(jī)的開(kāi)發(fā),并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、