近年来随着科技的发展,国防、航空航天、工业控制、交通运输等不同应用领域对实时可靠的网络传输提出了越来越高的要求。然而传统的以太网只提供“尽力而为”的传输特性,无法满足高实时性和高可靠性的需求。这给网络研究人员带来了新的挑战,也成为了学术界和工业界研究的热点问题,新的方案不断涌现。其中,既能兼容传统以太网又具有实时传输能力的时间触发以太网(Time Triggered Ethernet,TTE)从众多方案中脱颖而出,并在航空航天领域引起高度关注,学术界相关研究人员纷纷展开前期技术论证工作。TTE实现带宽、时延的确定性的前提是需要高精度的时间同步技术。主流以太网时间同步技术主要有NTP、IEEE1588以及AS6802等三种时间同步协议,其中NTP的同步精度不能满足需求,不予考虑。本实验室采用IEEE1588和AS6802同步协议实现了网络的高精度同步。为了监控和演示我们自主设计开发的TTE交换机和端系统,我们开发了一款软硬件协同工作的实时监控系统,并在PC上开发了一个图形界面软件,通过专有协议,对基于FPGA平台实现的TTE交换机的时钟同步功能、业务转发功能进行实时状态监控,便于硬件调试人员观察系统的工作状态。本文结合实验室TTE相关科研项目,介绍了相关的研究背景和意义,结合项目提出的需求,重点研究TTE监控系统的整体设计与具体实现。首先,对项目需求进行详细分析,从软硬件通信的工作流程、专有通信协议的设计以及软件的设计架构等方面进行详尽描述;其次,对同步状态监控软件的底层通信模块、数据到模型的映射、数据的展示模块以及其他功能模块,提出详细的设计方案并进行具体实现;最后通过软硬件联调对TTE监控系统进行功能测试和性能测试,证明监控系统的方案设计合理,工作稳定,结果符合预期,达到设计目标。目前该TTE监控系统已经应用于实验室TTE项目的调试与演示,能够实时监控IEEE1588或AS6802的同步工作状态,同时还能实时监控各种TT业务和ET业务的状态,监控界面信息量大,系统内部各种工作状态一目了然,为硬件设计人员提供了详细的系统内部状态参数,便于后期验证。同时,文章撰写期间并未查阅到有关公司或者研究院所提供了整套TTE实时监控系统的产品,所以本文的研究内容有一定的开创性。