前言

CC-Link合作伙伴協(xié)會(huì )創(chuàng )建并指定了一個(gè)新的工業(yè)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )規范"CC-Link IE TSN"，并推出了下一代CC-Link IE網(wǎng)絡(luò )，新制定的CC-Link IE TSN規范是第一個(gè)將千兆位以太網(wǎng)帶寬與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )（TSN）相結合的規范。TSN的主要優(yōu)點(diǎn)是，實(shí)時(shí)控制通信可以與非實(shí)時(shí)信息通信相結合，同時(shí)保留確定性能，這是傳統以太網(wǎng)所不能做到的。CC-Link IE TSN增加了TSN，以提高開(kāi)放性，同時(shí)進(jìn)一步提高性能和功能。本文介紹了虹科的CC-Link IE TSN主站和從站協(xié)議棧在某些具有TSN接口的硬件平臺上的移植方案。

1 CC-Link IE TSN主站支持功能

CC-Link IE TSN主站支持 Management Master station以及 Control Master station，其中 Management Master station 用來(lái)控制其他從站設備和管理網(wǎng)絡(luò )（每個(gè)網(wǎng)絡(luò )中只有一個(gè)Management Master）；Control Master station 用來(lái)控制其他從站和主站（每個(gè)網(wǎng)絡(luò )中可以是0 或者多個(gè) Control Master）。

2 CC-Link IE TSN主站代碼架構

在認識CC-Link IE TSN主站代碼架構前，首先要了解代碼的GOAL架構；GOAL全稱(chēng)是Generic Open Abstraction Layer，可理解為整個(gè)代碼的runtime，可適配不同的硬件平臺和操作系統以及應用層邏輯，一個(gè)主站的應用程序是一個(gè)GOAL應用程序。它由GOAL調用的三個(gè)函數組成：appl_init、appl_setup、appl_loop，此外，應用程序可以注冊一個(gè)回調，由CC-Link IE TSN主棧調用，以通知應用程序有關(guān)事件。函數appl_init用于注冊GOAL中的組件，例如CC-Link IE TSN協(xié)議棧。應用程序的實(shí)際初始化發(fā)生在appl_setup中。

在GOAL的基礎上部署了CC-Link IE TSN主站代碼，代碼架構如下：

3 CC-Link IE TSN從站支持功能

CC-Link IE TSN從站也稱(chēng)之為遠程站點(diǎn)（Remote Station），支持通過(guò) IEEE 802.1AS 和 IEEE 1588v2 進(jìn)行時(shí)間同步（支持E2E和P2P延遲機制），支持TDMA調度的硬件和軟件實(shí)現（IEEE 802.1Qbv）(軟件實(shí)現的確定性較低，但允許支持標準MAC控制器)，支持與主站的控制通信（周期性通信），支持與其他站的瞬時(shí)傳輸（非周期性通信），預留瞬時(shí)傳輸：在循環(huán)通信的時(shí)隙內進(jìn)行非循環(huán)通信，非保留的瞬時(shí)傳輸：在標準以太網(wǎng)通信的時(shí)隙內進(jìn)行非循環(huán)通信，支持SLMP（無(wú)縫消息協(xié)議），用于非周期性數據傳輸。

4 CC-Link IE TSN從站代碼架構

與CC-Link IE TSN主站代碼架構類(lèi)似，也是基于GOAL來(lái)部署應用：

5 CC-Link IE TSN協(xié)議棧對硬件的要求

硬件必須支持timestamping of ethernet frames.和queuing of ethernet frames.不同的一致性測試標準對硬件的要求也是不同的，如果只是在軟件層次做到流量調度和整形，具有普通的以太網(wǎng)接口的硬件平臺即可滿(mǎn)足要求，而且也只能測試通過(guò)一致性測試Class A，如果要做到硬件流量調度，必須使用具有TSN接口的硬件平臺，才算是真正意義上的TSN設備，才可測試通過(guò)一致性測試Class B。

6 CC-Link IE TSN協(xié)議棧認證說(shuō)明