一種基于SpaceWire的即插即用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于SpaceWire的即插即用方法，屬于星載設(shè)備自主管理領(lǐng)域。該方法包括如下步驟：一、利用網(wǎng)絡(luò)管理器全面的檢測網(wǎng)絡(luò)中所有端口所接入的SpaceWire節(jié)點設(shè)備，確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備的類型，并確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備之間的拓撲關(guān)系；二、若網(wǎng)絡(luò)中一個端口接入新SpaceWire節(jié)點設(shè)備或拔出了原設(shè)備，則路由器通知網(wǎng)絡(luò)管理器，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)動一次針對該端口的拓撲信息更新；三、網(wǎng)絡(luò)管理器根據(jù)拓撲關(guān)系對網(wǎng)絡(luò)中所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備進行訪問，并讀取每個SpaceWire節(jié)點設(shè)備的服務(wù)寄存器；四、根據(jù)服務(wù)信息中的源宿屬性判斷SpaceWire節(jié)點設(shè)備的源宿類型；為每一個信源找到其對應(yīng)信宿，從而獲得所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備的源宿匹配。本發(fā)明適用于SpaceWire設(shè)備的即插即用。
【專利說明】—種基于SpaceWire的即插即用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于星載設(shè)備自主管理領(lǐng)域，具體涉及一種基于SpaceWire的即插即用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]即插即用Plug and Play,簡稱PnP,用于快速集成外圍設(shè)備,而不需要人工安裝軟件驅(qū)動，常見于與消費電子工業(yè)相關(guān)，例如USB驅(qū)動，一個USB設(shè)備幾乎可以與所有的計算機相連，而且只要在幾秒鐘之內(nèi)，用戶便可使用該設(shè)備。即插即用接口技術(shù)還能發(fā)現(xiàn)設(shè)備所提供的服務(wù)，例如用在TCP/IP上的動態(tài)主機配置協(xié)議Dynamic Host ConfigurationProtocol,簡稱DHCP,以及基于固有服務(wù)認證機制Built-1n Service ID Mechanisms的無線通信標(biāo)準，例如藍牙和ZigBee。
[0003]PnP目前還只限于非航天應(yīng)用。
[0004]對于目前航天領(lǐng)域的星載高速通信的首選數(shù)據(jù)總線標(biāo)準方案為SpaceWire。采用SpaceWire通信方式來構(gòu)建設(shè)備，可以確保較大程度的互用性、重用性。然而雖然SpaceWire協(xié)議具有高速型、容錯性、拓撲靈活性等優(yōu)勢，甚至可以在一定程度上兼容以太網(wǎng)協(xié)議，但是SpaceWire依然只是大家都采用的通信接口標(biāo)準而已，與其他航天總線一樣，在針對某一特定任務(wù)情況，仍需具體組建和配置SpaceWire網(wǎng)絡(luò)，通常要使用定制的硬件設(shè)備和相應(yīng)的軟件服務(wù)，并且經(jīng)歷構(gòu)造、裝配、測試、發(fā)射環(huán)節(jié)。這就導(dǎo)致SpaceWire網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)周期過于漫長。
[0005]因此，航天技術(shù)已不滿足于僅僅使用了統(tǒng)一的接口標(biāo)準。如何為航天器快速集成設(shè)備和動態(tài)配置網(wǎng)絡(luò)，使得未來航天器衛(wèi)星與多種載荷向適應(yīng)，成了航天電子領(lǐng)域新的研究熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于SpaceWire的即插即用方法，能夠滿足快速集成設(shè)備和配置網(wǎng)絡(luò)的需求。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種基于SpaceWire的即插即用方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一、利用網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷整個網(wǎng)絡(luò)，全面的檢測網(wǎng)絡(luò)中所有端口所接入的Spaceffire節(jié)點設(shè)備,確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備的類型,并確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備之間的拓撲關(guān)系；
[0009]當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理器檢測到路由器時，網(wǎng)絡(luò)管理器將自身地址寫入路由器作為返回地址；
[0010]步驟二、若網(wǎng)絡(luò)中一個端口接入新SpaceWire節(jié)點設(shè)備或拔出了原SpaceWire節(jié)點設(shè)備，則路由器根據(jù)返回地址通知網(wǎng)絡(luò)管理器，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)動一次針對該端口的拓撲信息更新:對于拔出的原SpaceWire節(jié)點設(shè)備，則刪除該原SpaceWire節(jié)點設(shè)備的信息；對于接入的新SpaceWire節(jié)點設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理器向該端口發(fā)查詢包，該查詢包查詢新SpaceWire節(jié)點設(shè)備類型和鏈路狀態(tài),確定新SpaceWire節(jié)點設(shè)備與已有SpaceWire節(jié)點設(shè)備之間的拓撲關(guān)系；
[0011]步驟三、網(wǎng)絡(luò)管理器根據(jù)步驟二獲得的拓撲關(guān)系對網(wǎng)絡(luò)中所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備進行訪問，并讀取每個SpaceWire節(jié)點設(shè)備的服務(wù)寄存器，獲取服務(wù)信息；
[0012]所述服務(wù)信息包括SpaceWire節(jié)點設(shè)備的源宿屬性和源宿需求；
[0013]步驟四、服務(wù)源宿匹配，具體為:
[0014]根據(jù)服務(wù)信息中的源宿屬性判斷SpaceWire節(jié)點設(shè)備類型,將所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備分為信源和信宿兩類；
[0015]對于一個信源，根據(jù)服務(wù)信息中的源宿需求明確該信源所需的信宿種類以及優(yōu)先權(quán)；網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷所有信宿的服務(wù)信息，若存在一個信宿為該信源所需的信宿種類，則將所述信宿相對于該信源的路徑寫入該信源的源宿匹配寄存器組中；若存在不止一個信宿為該信源所需的信宿種類，則選擇優(yōu)先權(quán)較高的信宿，將所選信宿相對于該信源的路徑寫入該信源的源宿匹配寄存器組中；
[0016]依據(jù)上述源宿匹配的方法對于所有的信源均進行上述操作，從而獲得所有Spaceffire節(jié)點設(shè)備的源宿匹配。
[0017]有益效果:
[0018]該種基于SpaceWire的即插即用方法，。將PnP技術(shù)引入航天設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的管理，能夠足未來航天器衛(wèi)星對多種載荷的適應(yīng)性要求，達到衛(wèi)星平臺與載荷的快速組裝、快速測試的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為基于SpaceWire的即插即用方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0021]本發(fā)明提供了一種基于SpaceWire的即插即用方法，如圖1所示，該方法是采用如下具體步驟來實現(xiàn)的:
[0022]步驟一、靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn):
[0023]利用網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷整個網(wǎng)絡(luò)，全面的檢測網(wǎng)絡(luò)中所有接入的SpaceWire節(jié)點設(shè)備，確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備的類型,并確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備之間的拓撲關(guān)系。
[0024]網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷整個網(wǎng)絡(luò)，采用的是RMAP遠程存儲器訪問協(xié)議，該協(xié)議為SpaceWire標(biāo)準協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的訪問均采用該協(xié)議。該協(xié)議中就包含了網(wǎng)絡(luò)管理器向路由器寫入的返回地址。
[0025]例如判斷各SpaceWire節(jié)點設(shè)備是節(jié)點還是路由器,并確定它們的拓撲關(guān)系。
[0026]步驟二、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn):
[0027]在網(wǎng)絡(luò)運行過程中，網(wǎng)絡(luò)管理器及時獲知原有設(shè)備的斷開情況和新設(shè)備的接入情況。
[0028]在本發(fā)明中，使用路由器輔助網(wǎng)絡(luò)管理器進行網(wǎng)絡(luò)動態(tài)發(fā)現(xiàn)，由于在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)時，由網(wǎng)絡(luò)管理器向路由器寫入了返回地址，則一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)變化，即新接入設(shè)備或拔出了原設(shè)備，而新接入的設(shè)備或拔出的原設(shè)備又一定是直接和路由器相連的，則路由器則通知網(wǎng)絡(luò)管理器，哪個端口新插入了 SpaceWire節(jié)點設(shè)備,或拔出了 SpaceWire節(jié)點設(shè)備,觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)動一次針對該端口的拓撲信息更新。
[0029]例如:對于拔出的SpaceWire節(jié)點設(shè)備，只需刪掉它的信息；對于新插入的Spaceffire節(jié)點設(shè)備,發(fā)出查詢包,查詢SpaceWire節(jié)點設(shè)備類型,查詢鏈路狀態(tài)。這樣的機制可以稱為由路由器發(fā)起的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)，好處是減輕了網(wǎng)絡(luò)管理器的負擔(dān)，使其每一次查詢更具有針對性，也顯著減少了網(wǎng)絡(luò)為維持動態(tài)拓撲更新而犧牲的帶寬。
[0030]該步驟通過動態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)獲得了新的拓撲關(guān)系信息，該拓撲關(guān)系能夠幫助找到新插入SpaceWire節(jié)點設(shè)備的具體位置,可以訪問該新插入SpaceWire節(jié)點設(shè)備,并能夠獲得該SpaceWire節(jié)點設(shè)備的服務(wù)信息，例如:源宿屬性和源宿需求
[0031]步驟三、服務(wù)信息獲取:
[0032]在插入或者拔出新的SpaceWire節(jié)點設(shè)備之后，網(wǎng)絡(luò)管理器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系對網(wǎng)絡(luò)中所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備進行訪問，獲取SpaceWire節(jié)點設(shè)備所能夠提供的服務(wù),并配置這些服務(wù)。
[0033]網(wǎng)絡(luò)管理器通過訪問網(wǎng)絡(luò)中的SpaceWire節(jié)點設(shè)備，能夠清楚網(wǎng)絡(luò)中的Spaceffire節(jié)點設(shè)備提供了哪些服務(wù),這些服務(wù)在什么位置,并對這些SpaceWire節(jié)點設(shè)備及其服務(wù)進行一一標(biāo)記。
[0034]其中服務(wù)信息包括:設(shè)備廠商、設(shè)備類型、版本號、最大波特率、源或宿的屬性、源或宿的需求。關(guān)于設(shè)備信息與服務(wù)信息的對照表可以實現(xiàn)存放在網(wǎng)絡(luò)管理器中，以靜態(tài)的形式存在，也可以動態(tài)的由設(shè)備直接匯報給網(wǎng)絡(luò)管理器。
[0035]網(wǎng)絡(luò)管理器獲取了設(shè)備信息后，根據(jù)需要，使能其中的一些功能。例如，當(dāng)?shù)弥骋还?jié)點為三軸加速度采集卡時，使能其采樣電路，令其具有提供傳感器數(shù)據(jù)來源的服務(wù)能力。有些設(shè)備可以沒有功能使能寄存器，例如海量數(shù)據(jù)存儲器。
[0036]步驟四、服務(wù)源宿匹配:
[0037]Spaceffire系統(tǒng)包括眾多的信源Source和信宿Sink,信源和信宿之間形成數(shù)據(jù)流。因為SpaceWire接口是網(wǎng)絡(luò)化的，帶寬遠遠高于基于傳統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)的接口，可以滿足多對信源和信宿同時傳輸數(shù)據(jù)。因此對于SpaceWire網(wǎng)絡(luò)來說，源宿匹配可以使網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用效率更高，使得網(wǎng)絡(luò)更加智能。在源宿匹配時，首先需要辨別SpaceWire節(jié)點設(shè)備是信源還是信宿，這可以直接通過節(jié)點產(chǎn)品類型進行區(qū)分。然后明確一個信源節(jié)點需要什么樣的信宿、信宿可以有哪幾種，例如慣導(dǎo)設(shè)備的首選信宿是主控計算機，次選信宿是海量數(shù)據(jù)存儲器；圖像采集卡的首選信宿是遙測子系統(tǒng)，次選信宿是海量數(shù)據(jù)存儲器。
[0038]對于一個信源，根據(jù)服務(wù)信息中的源宿需求明確該信源所需的信宿種類以及優(yōu)先權(quán)；網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷所有信宿的服務(wù)信息，若存在一個信宿為該信源所需的信宿種類，則將所述信宿相對于該信源的路徑寫入該信源的源宿匹配寄存器組中；若存在不止一個信宿為該信源所需的信宿種類，則選擇優(yōu)先權(quán)較高的信宿，將所選信宿相對于該信源的路徑寫入該信源的源宿匹配寄存器組中；
[0039]依據(jù)上述源宿匹配的方法對于所有的信源均進行上述操作，從而獲得所有Spaceffire節(jié)點設(shè)備的源宿匹配。[0040]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于SpaceWire的即插即用方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟一、利用網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷整個網(wǎng)絡(luò)，全面的檢測網(wǎng)絡(luò)中所有端口所接入的Spaceffire節(jié)點設(shè)備,確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備的類型,并確定SpaceWire節(jié)點設(shè)備之間的拓撲關(guān)系； 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理器檢測到路由器時，網(wǎng)絡(luò)管理器將自身地址寫入路由器作為返回地址；步驟二、若網(wǎng)絡(luò)中一個端口接入新SpaceWire節(jié)點設(shè)備或拔出了原SpaceWire節(jié)點設(shè)備，則路由器根據(jù)返回地址通知網(wǎng)絡(luò)管理器，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)管理器發(fā)動一次針對該端口的拓撲信息更新:對于拔出的原SpaceWire節(jié)點設(shè)備，則刪除該原SpaceWire節(jié)點設(shè)備的信息；對于接入的新SpaceWire節(jié)點設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理器向該端口發(fā)查詢包，該查詢包查詢新Spaceffire節(jié)點設(shè)備類型和鏈路狀態(tài),確定新SpaceWire節(jié)點設(shè)備與已有SpaceWire節(jié)點設(shè)備之間的拓撲關(guān)系； 步驟三、網(wǎng)絡(luò)管理器根據(jù)步驟二獲得的拓撲關(guān)系對網(wǎng)絡(luò)中所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備進行訪問，并讀取每個SpaceWire節(jié)點設(shè)備的服務(wù)寄存器，獲取服務(wù)信息； 所述服務(wù)信息包括SpaceWire節(jié)點設(shè)備的源宿屬性和源宿需求； 步驟四、服務(wù)源宿匹配，具體為: 根據(jù)服務(wù)信息中的源宿屬性判斷SpaceWire節(jié)點設(shè)備類型,將所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備分為信源和信宿兩類； 對于一個信源，根據(jù)服務(wù)信息中的源宿需求明確該信源所需的信宿種類以及優(yōu)先權(quán)；網(wǎng)絡(luò)管理器遍歷所有信宿的服務(wù)信息，若存在一個信宿為該信源所需的信宿種類，則將所述信宿相對于該信源的路徑寫入該信源的源宿匹配寄存器組中；若存在不止一個信宿為該信源所需的信宿種類，則選擇優(yōu)先權(quán)較高的信宿，將所選信宿相對于該信源的路徑寫入該信源的源宿匹配寄存器組中； 依據(jù)上述源宿匹配的方法對于所有的信源均進行上述操作，從而獲得所有SpaceWire節(jié)點設(shè)備的源宿匹配。
【文檔編號】H04L12/24GK103501238SQ201310408001
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】張長帥, 申景詩, 馬文杰, 崔久鵬, 辛明瑞, 李延?xùn)| 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一三研究所