[发明专利]一种多模式确定性数据处理装置及方法

权利要求书

1.一种多模式确定性数据处理装置，其特征在于：包括CPU以及与CPU连接的POR模块、时钟管理模块、电源管理模块、存储模块、数据接口、调试接口、DDR模块、TSN Switch、TSN网口、DP接口；

所述的POR模块为上电复位配置模块，用于设备的初始化管脚功能配置，实现设备按照预先设计的管脚的功能启动；

所述装置具有5个外部接口MAC0、swp0、swp1、swp2、swp3；所述CPU具有4个内部的以太网控制器Eth0、Eth1、Eth2、Eth3；Eth0与MAC0通过SGMII接口连接；swp0、swp1、swp2、swp3通过QSGMII接口与TSN Switch内部的控制器连接，TSN Switch内部的控制器与CPU的Eth2和Eth3连接。

2.根据权利要求1所述的一种多模式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的存储模块包括NAND/NOR存储、SD存储和eMMC存储，用于存储设备的bootloader、kernel、文件系统和工具包，为设备运行提供操作系统文件。

3.根据权利要求1所述的一种多模式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的数据接口用于进行对外数据交换，其包括有线接口和无线接口，有线接口包括USB TypeA、USBTypeC、RS232、CAN，无线接口包括4G/WIFI。

4.根据权利要求1所述的一种多模式确定性数据处理装置，其特征在于：所述的CPU采用Cortex-A72，主频为1.3GHz，64位1MB L2缓存，并带有ECC保护；时钟管理模块和电源管理模块用于为设备的正常运行提供标准时钟和电源，以及保证电源的上下电时序满足设备的要求；调试接口模块为JTAG接口，用于为CPU提供对外调试接口；DDR模块主频为1.6GT/S，用于提供外设接口与CPU的数据计算处理；DP接口模块主用于视频数据的处理转换。

5.一种多模式确定性数据处理方法，其特征在于：包括CPU模式和非CPU模式，在CPU模式下，用户将使用交换机端口的网络设备接口或网桥接口，采用帧注入和帧解析功能，将用户自定义的时间敏感网络功能加入到常规的以太网报文中；在非CPU模式下，设备不具备将常规以太网数据包转换成时间敏感网络报文的功能，用户需使用同样的对端网口发送和接收报文。

6.根据权利要求5所述的一种多模式确定性数据处理方法，其特征在于：所述的CPU模式包括非桥接CPU模式和桥接CPU模式。

7.根据权利要求6所述的一种多模式确定性数据处理方法，其特征在于：所述非桥接CPU模式包含以下步骤：

（a1）将非桥接CPU模式下的端口配置文件下载到存储模块中；

（a2）通过POR模块进行初始化配置，待启动完成后，查看设备端口为swp0、swp1、swp2、swp3，并将此端口配置IP地址为不同的网段，将CPU的Eth3端口up；所述的POR模块为上电复位配置模块，用于设备的初始化管脚功能配置，实现设备按照预先设计的管脚的功能启动；

（a3）将四个端口分别接入不同的Remote Host主机，其中swp0和Remote Host1主机网段一致，swp1和Remote Host2主机网段一致，swp2和Remote Host3主机网段一致，swp3和Remote Host4主机网段一致；

（a4）通过不同的Remote Host去ping端口，均可以通过。

8.根据权利要求6所述的一种多模式确定性数据处理方法，其特征在于：所述的桥接CPU模式包含以下步骤：

（b1）将桥接CPU模式下的端口配置文件下载到存储模块中；

（b2）通过POR模块进行初始化配置，待启动完成后，查看设备端口为swp0、swp1、swp2、swp3，并将此端口配置IP地址为不同的网段，将CPU的Eth2、Eth3端口up；所述的POR模块为上电复位配置模块，用于设备的初始化管脚功能配置，实现设备按照预先设计的管脚的功能启动；

（b3）将Remote Host主机配置为192.168.0.1连接到swp3，同时将swp0、swp1、swp2 、swp3端口配置到桥空间下，并将整个桥配置IP为192.168.0.2；

（b4）CPU的Eth2端口配置为192.168.0.3，为数据传输的data通道，CPU的Eth3为control命令传输的data通道，不做配置；

（b5）通过swp0、swp1、swp2 、swp3的任意端口可以直接ping通Eth2端口。