申请/专利权人：成都夸克光电技术有限公司

申请日：2022-09-05

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN115442218B

主分类号：H04L41/0663

分类号：H04L41/0663;H04L1/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.12.23#实质审查的生效;2022.12.06#公开

摘要：本发明涉及一种基于FPGA的Ethercat环形双冗余链路切换方法及系统，基于上行Ethercat从站芯片、以及两个下行Ethercat从站芯片的引入，从主站与各通信链路之间的网络状态、各通信链路分别是否向主站返回数据包、以及各通信链路上相邻返回数据包时长间隔分析的几方面入手，选择相对主站的最优通信链路，并将主站与从站之间的通信切换至此最优通信链路上，解决了链路的可靠性和稳定性问题；并且在通信链路切换后，主站与从站的通信依旧可以恢复正常工作的状态；同时全部使用的是ethercat从站芯片来进行连接，体现了设计的一直性，实际应用中，可以推广应用到目前及未来的工业以太网，实现工业以太网的稳定性和可靠性。

主权项：1.一种基于FPGA的Ethercat环形双冗余链路切换方法，其特征在于：基于对应上行接口连接主站的第一上行Ethercat从站芯片，以及两个对应下行接口分别连接各从站相连所构建的通信链路、各从站分别所对应备用从站相连所构建的另一通信链路的第一下行Ethercat从站芯片，结合第一上行Ethercat从站芯片分别对接两第一下行Ethercat从站芯片，在主站按预设周期向从站方向下发数据包，并经第一上行Ethercat从站芯片、以及两第一下行Ethercat从站芯片同时下发至两条通信链路的情况下，执行如下步骤，实现主站与从站之间关于两通信链路的切换；步骤A.判断第一上行Ethercat从站芯片、以及两第一下行Ethercat从站芯片的网络状态是否均连接，是则进入步骤B；否则若第一上行Ethercat从站芯片网络状态未连接、或者两第一下行Ethercat从站芯片的网络状态均未连接，则表示主站与从站之间通信断开；若第一上行Ethercat从站芯片网络状态连接、且仅有一个第一下行Ethercat从站芯片的网络状态连接，则切换主站与从站之间的通信至该状态连接第一下行Ethercat从站芯片所对应的通信链路；步骤B.分别检测两第一下行Ethercat从站芯片内部数据缓存区中是否均存在来自对应通信链路的返回数据包，是则进入步骤C；否则若仅一个第一下行Ethercat从站芯片内部数据缓存区中存在来自对应通信链路的返回数据包，则切换主站与从站之间的通信至该第一下行Ethercat从站芯片所对应的通信链路；若两第一下行Ethercat从站芯片内部数据缓存区中均不存在来自对应通信链路的返回数据包，则表示主站与从站之间通信断开；步骤C.分别针对两第一下行Ethercat从站芯片，获得第一下行Ethercat从站芯片内部数据缓存区中所获相邻两返回数据包之间的时长间隔，并判断各第一下行Ethercat从站芯片分别所对应时长间隔是否均超过或均未超过主站所对应预设周期时长的预设比例波动值，是则切换主站与从站之间的通信至最小时长间隔所属第一下行Ethercat从站芯片对应的通信链路；否则即仅一个第一下行Ethercat从站芯片所对应时长间隔未超过主站所对应预设周期时长的预设比例波动值，则切换主站与从站之间的通信至该第一下行Ethercat从站芯片所对应的通信链路。

全文数据：

权利要求：

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