[发明专利]一种并行冗余以太网通信控制器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种并行冗余以太网通信控制器及其控制方法，属于以太网通信领域。本发明的一种并行冗余以太网通信控制器，采用纯硬件方式实现以太网的并行冗余，对上层软件透明，减轻软件负担，提高系统性能；本发明引入并行冗余检测标识，冗余端口发送时添加标识，接收时剔除标识，实现标准以太网与并行冗余以太网的互连；采用基于查找表的单窗口动态滑动冗余管理方法，对重复帧进行管理，能够有效解决网络堵塞情况下，冗余端口接收数据不同步问题；采用自定义调试串口通信协议，对控制器内部寄存器进行访问，便于上层软件进行网络管理；通过该控制器可以构建两个相互独立且并行工作的对等网络，实现双网冗余的热备份，达到零切换时间。

主权项

1.一种并行冗余以太网通信控制器，其特征在于，包括单端口模块、冗余端口、PRP监控帧控制模块、PRP协议控制模块、冗余管理模块、调试控制模块、串口控制器模块、寄存器模块和PHY管理模块；/n串口控制器模块，用于完成控制器与外部串口的数据通信；/n调试控制模块，用于初始化串口控制器模块并实现与串口控制器模块的数据交互；/n寄存器模块，用于响应调试控制模块对寄存器的写操作，输出控制及配置信息给控制器，以及响应调试控制模块对寄存器模块的读操作，返回控制器内部状态给调试控制模块；/n单端口模块，用于管理单端口的网络接口和传输数据；/nPRP监控帧控制模块，用于根据PRP监控帧周期和PRP监控帧格式进行组帧，以及对冗余端口发送FIFO进行写控制和互斥访问控制；/nPRP协议控制模块，用于单端口接收FIFO的读控制、冗余端口发送FIFO写控制和互斥访问控制，将单端口接收FIFO读出的数据增加并行冗余检测标识后，写入冗余端口发送FIFO；并用于冗余端口接收FIFO读控制和单端口发送FIFO写控制，将冗余端口接收FIFO读出的数据剔除并行冗余检测标识后，写入发送FIFO模块；/n冗余管理模块，用于对冗余端口接收到的数据帧进行冗余管理，根据源MAC地址和帧序列号，执行丢弃算法，产生数据帧的接收或丢弃标识给冗余端口；/n冗余端口，用于完成对冗余网络接口的管理以及数据传输；/nPHY管理模块，用于通过MDIO接口对外部PHY芯片进行配置管理。/n