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以太网自诞生以来一直保持着飞速的发展,广泛应用于办公系统等行业,已经积累了大量的用户基础与广泛的应用基础,传输带宽以一个数量级增长。然而,由于以太网采用事件触发机制传输数据,利用载波监听多路访问/冲突检测的方式来解决冲突,导致其在关键应用领域不能保证数据发送的实时性与确定性。而TTE因其高带宽、实时性、确定性并且兼容传统以太网设备等特点,弥补了传统以太网的不足,日益受到人们的关注,未来将在航空航天、汽车制造和工业控制等领域获得广泛应用。TTE是在以太网技术的基础上,增加了时间触发和时间同步服务,从而能够处理对实时性要求很高的时间触发业务,同时能够处理速率受限业务和普通以太网业务。TTE网络主要由TTE端系统和TTE交换机构成,TTE端系统作为网络核心设备,主要完成数据收发及网络的时钟同步等功能,本文将重点研究TTE端系统的设计与实现技术。本文结合实验室承接的“时间触发以太网端系统协作开发”项目,针对项目的特殊设计需求,首先介绍了TTE的研究背景以及国内外研究现状。其次,给出了TTE端系统的总体设计方案并阐述了各个模块的功能。第三,介绍了TTE端系统中三个关键模块的设计与实现,包括发送处理模块的设计与实现,接收处理模块的设计与实现以及PCIe总线接口模块的设计与实现;其中发送处理模块主要完成128个TT业务,128个RC业务以及BE业务的分组处理,队列管理,发送调度以及发送冗余管理;接收处理模块主要完成来自两个网口的128个TT业务,128个RC业务以及BE业务的完整性检查,接收冗余管理,存储控制以及TT业务的接收窗口检查;PCIe总线接口模块用于实现PCIe总线的物理层、数据链路层和事务层协议,主要包括TLP的解析和封装,对读完成包的乱序处理以及中断控制等,保障主机与板卡的正常通信;最后,对TTE端系统的三个关键模块进行了功能仿真与板级测试,并对调试中遇到的问题加以分析说明。测试结果表明,本文所述方案能够同时处理时间触发业务,速率受限业务以及普通以太网业务,并且满足性能需求。