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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(guī)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(guī)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(jié)合的規(guī)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(jié)合，同時(shí)保留確定性能，這是傳統(tǒng)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(tái)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(shè)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(gòu)

在認(rèn)識(shí)CC-Link IE TSN主站代碼架構(gòu)前，首先要了解代碼的GOAL架構(gòu)；GOAL全稱是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(tái)和操作系統(tǒng)以及應(yīng)用層邏輯，一個(gè)主站的應(yīng)用程序是一個(gè)GOAL應(yīng)用程序。它由GOAL調(diào)用的三個(gè)函數(shù)組成：appl_init、appl_setup、appl_loop，此外，應(yīng)用程序可以注冊(cè)一個(gè)回調(diào)，由CC-Link IE TSN主棧調(diào)用，以通知應(yīng)用程序有關(guān)事件。函數(shù)appl_init用于注冊(cè)GOAL中的組件，例如CC-Link IE TSN協(xié)議棧。應(yīng)用程序的實(shí)際初始化發(fā)生在appl_setup中。

在GOAL的基礎(chǔ)上部署了CC-Link IE TSN主站代碼，代碼架構(gòu)如下：

3 CC-Link IE TSN從站支持功能

CC-Link IE TSN從站也稱之為遠(yuǎn)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(jī)制），支持TDMA調(diào)度的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)（IEEE 802.1Qbv）(軟件實(shí)現(xiàn)的確定性較低，但允許支持標(biāo)準(zhǔn)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(yù)留瞬時(shí)傳輸：在循環(huán)通信的時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行非循環(huán)通信，非保留的瞬時(shí)傳輸：在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信的時(shí)隙內(nèi)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(shù)據(jù)傳輸。

4 CC-Link IE TSN從站代碼架構(gòu)

與CC-Link IE TSN主站代碼架構(gòu)類似，也是基于GOAL來(lái)部署應(yīng)用：

5 CC-Link IE TSN協(xié)議棧對(duì)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硬件的要求也是不同的，如果只是在軟件層次做到流量調(diào)度和整形，具有普通的以太網(wǎng)接口的硬件平臺(tái)即可滿足要求，而且也只能測(cè)試通過(guò)一致性測(cè)試Class A，如果要做到硬件流量調(diào)度，必須使用具有TSN接口的硬件平臺(tái)，才算是真正意義上的TSN設(shè)備，才可測(cè)試通過(guò)一致性測(cè)試Class B。

6 CC-Link IE TSN協(xié)議棧認(rèn)證說(shuō)明