實時寬帶現(xiàn)場網(wǎng)絡技術研究.pdf

1、論文首先對分布式實時計算機系統(tǒng)進行了詳細的論述,分析了分布式實時系統(tǒng)的結構、特點和時間限制要求,認為網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r性和可靠性是滿足端到端時間限制的關鍵.進一步深入研究了分布式實時系統(tǒng)的通信架構和實時通信局域網(wǎng)的基本實現(xiàn)技術.緊接著分析了實時容錯技術的實現(xiàn)途徑、工作方式和要求,討論了實時調(diào)度的基本原理和研究狀況,詳細介紹了實時操作系統(tǒng)的功能和結構,理清了研究和建立分布式實時系統(tǒng)以及實時通信系統(tǒng)的思路.在上述基礎上,研究了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及

2、其對現(xiàn)場級控制網(wǎng)絡的要求,分析了已有現(xiàn)場總線的局限性,以及使用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線構建新一代FCS的必要性.同時,指出實時性和可靠性是以太網(wǎng)進入現(xiàn)場總線領域面臨的最關鍵問題,繼而研究了各種改善以太網(wǎng)實時性的方法,然后圍繞以下四個主要問題進行了重點研究:1.現(xiàn)場級以太網(wǎng)的體系結構研究:在分析FCS的系統(tǒng)結構和要求的基礎上,該文提出了一種基于以太網(wǎng)技術的現(xiàn)場控制網(wǎng)絡的體系結構ARTCA.2.現(xiàn)場級以太網(wǎng)的可靠性保障技術:該文分析了高可靠現(xiàn)場控

3、制網(wǎng)絡應選擇的網(wǎng)絡結構,以及冗余容錯網(wǎng)絡的設計目標、原則和系統(tǒng)模型,在此基礎上提出了適合ARTCA體系的冗余網(wǎng)絡結構.3.現(xiàn)場網(wǎng)絡的實時調(diào)度機制研究:在對單處理器實時任務調(diào)度算法的研究基礎上,針對現(xiàn)場控制網(wǎng)絡的應用需求和通信特點,該文提出了一種可用于調(diào)度網(wǎng)絡消息傳輸?shù)挠矊崟r調(diào)度方法,并實現(xiàn)了一個調(diào)度表生成器原型,進而提出了基于該原型的在線調(diào)度策略,以滿足FCS應用系統(tǒng)通信業(yè)務動態(tài)變化的需要.4.基于上述研究,實現(xiàn)了一種基于以太網(wǎng)的硬實時