面向智能网联汽车的TSN-CAN低延时网关设计

控制器局域网(CAN)是一种用于汽车中各个子系统之间进行通信的总线协议,最高传输速率可达1 Mbit/s.随着自动驾驶技术的飞速发展,CAN总线已经不能满足自动驾驶系统对传输带宽的要求.时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)不仅具有以太网高带宽低延时优点,而且具有很高的实时性,所以TSN逐步被应用在车载以太网中来为数据传输提供高带宽、低延时和高可靠性的网络通道.基于应用层软件的传统TSN-CAN网关存在软件不确定性等缺点.提出一种在数据链路层上,通过数字电路的方式实现TSN-CAN网关的方法,设计了CAN控制器和TSN-CAN转换电路.该电路采用Verilog语言进行设计,通过硬件来保证TSN与CAN之间转换的可预测的延时,能够在极短的时间内实现协议的转换与数据转发.该网关消除了软件层面的不确定性,具有低延时的优点.并且支持APB总线进行配置,可以很方便的集成至SoC芯片中,满足车载芯片的需求.最后通过Xilinx FPGA验证了该设计的正确性.

面向工业的TSN-双线以太网系统

针对当前工业现场布线繁杂、数据通信确定性不足的问题,对双线以太网实现现场统一布线、时间敏感网络应用于工业场景的发展现状进行了阐述,分析了双线以太网与时间敏感网络技术结合的原理,并基于时间敏感网络交换机和双线以太网转换器搭建了网络通信系统测试平台。实验结果表明:双线以太网与时间敏感网络技术结合可以满足工业实时性通信需求,可进一步推广到工业现场,降低成本并提升工业生产通信质量。