[发明专利]一种HSR环网通信装置及其通信方法

权利要求书

1.一种HSR环网通信装置，其特征在于，所述装置包括：第一介质访问控制MAC端口和第二MAC端口，以及基于可编程逻辑阵列FPGA构建的第一存储单元、第一通信单元和第二通信单元；

所述第一MAC端口，用于接收待处理以太网报文；

所述第一通信单元，用于利用所述待处理以太网报文的源MAC地址和所述第二通信单元维护的节点表确定是否丢弃所述待处理以太网报文；若不丢弃所述待处理以太网报文，根据所述待处理以太网报文的目的MAC地址，确定接收和/或转发所述待处理以太网报文；若接收所述待处理以太网报文，将所述待处理以太网报文存储至所述第一存储单元中供CPU读取；若转发所述待处理以太网报文，利用所述第二通信单元转发所述待处理以太网报文；若接收和转发所述待处理以太网报文，将所述待处理以太网报文存储至所述第一存储单元中供CPU读取，并利用所述第二通信单元转发所述待处理以太网报文，所述节点表包含已处理的以太网报文的HSR序列号；

所述第二通信单元，用于利用所述第二MAC端口和所述目的地址转发所述待处理以太网报文。

2.根据权利要求1所述的HSR环网通信装置，其特征在于，所述第一通信单元和所述第二通信单元均包括：过滤模块和发送模块；

所述第一通信单元的过滤模块用于：利用所述待处理以太网报文的源MAC地址和所述第二通信单元的过滤模块维护的节点表确定是否丢弃所述待处理以太网报文；若不丢弃所述待处理以太网报文，根据所述待处理以太网报文的目的MAC地址，确定接收和/或转发所述待处理以太网报文；若接收所述待处理以太网报文，将所述待处理以太网报文存储至所述第一存储单元中供CPU读取；若转发所述待处理以太网报文，利用所述第二通信单元的发送模块转发所述待处理以太网报文；若接收和转发所述待处理以太网报文，将所述待处理以太网报文存储至所述第一存储单元中供CPU读取，并利用所述第二通信单元的发送模块转发所述待处理以太网报文；

所述第二通信单元的发送模块用于：利用所述第二MAC端口和所述目的地址转发所述待处理以太网报文。

3.根据权利要求2所述的HSR环网通信装置，其特征在于，用于利用所述第二通信单元的发送模块转发所述待处理以太网报文的所述第一通信单元的过滤模块，具体用于：

将所述待处理以太网报文存储至所述第二通信单元的发送模块对应的先进先出FIFO队列中，使所述第二通信单元的发送模块从所述FIFO中读取并转发所述待处理以太网报文。

4.根据权利要求2所述的HSR环网通信装置，其特征在于，用于确定是否丢弃所述待处理以太网报文的所述第一通信单元的过滤模块，具体用于：

利用所述源MAC地址从所述第二通信单元的过滤模块维护的节点表中读取冗余丢弃窗口，所述冗余丢弃窗口包含已处理的以太网报文的HSR序列号的范围；确定所述待处理以太网报文的HSR序列号是否在所述冗余丢弃窗口中；若不在所述冗余丢弃窗口中，确定不丢弃所述待处理以太网报文；若在所述冗余丢弃窗口中，确定丢弃所述待处理以太网报文。

5.根据权利要求2所述的HSR环网通信装置，其特征在于，所述第一通信单元的过滤模块还用于：若不丢弃所述待处理以太网报文，利用所述待处理以太网报文的HSR序列号更新自身维护的节点表。

6.根据权利要求2所述的HSR环网通信装置，其特征在于，所述装置还包括：基于FPGA构建的第二存储单元；

所述第二存储单元，用于将待发送以太网报文发送至所述第一通信单元的发送模块和所述第二通信单元的发送模块，使所述第一通信单元的发送模块通过所述第一MAC端口发送所述待发送以太网报文，以及使所述第二通信单元的发送模块通过所述第二MAC端口发送所述待发送以太网报文。

7.根据权利要求1所述的HSR环网通信装置，其特征在于，所述装置还包括：基于FPGA构建的时间同步单元；

所述时间同步单元，用于获取时间戳和基于IEEE1588的同步运算，以及用于实现时间同步。