芯准AS6802开源原型系统（1）—— 系统简介与验证说明

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本文详细介绍了基于FPGA的芯准AS6802时间同步原型系统，包括其硬件架构、核心组件以及验证环境。系统采用纯硬件实现，由AS6802Core、AS6802Conf、AS6802Mon等组件构成。验证环境涉及4台同步节点、1台交换机和1台示波器，用于分析AS6802的时间同步特性。未来文章将进一步探讨参数配置及验证案例。

为更好地研究和学习时间敏感网络技术，湖南华芯通实现了基于FPGA的全硬件“芯准”AS6802时间同步原型系统，并建立了验证环境，深入分析和验证了AS6802的时间同步特性。

现将推出系列文章，对芯准AS6802时间同步原型系统进行详细介绍。

芯准AS6802开源原型系统

 

一、AS6802时间同步节点总体架构

AS6802时间同步节点采用FPGA纯硬件实现，总体实现架构如图1所示。

图1 芯准AS6802时间同步原型系统总体架构图

核心功能组件包括：

AS6802Core：根据AS6802规范实现的时间同步逻辑；

AS6802Conf：解析控制终端PC下发的配置报文，配置时间同步相关参数；

AS6802M

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SAE AS6802 Time-Triggered Ethernet.pdf
12-10
这是SAE AS6802 的标准文档，表述了与时间触发网络相关的内容，对良好的把握最新的网络相关应用有一个很好的导向。
SAEAS6802-2011
09-28
2011年颁布的开放标准AS6802，它继承了IEEE1588协议中的透明时钟机制，同时在同步处理过程中，增加了一系列容错机制，有效解决了IEEE 1588协议无法进行容错处理的缺陷；同时AS6802中引入了全局时间基准，网络节点的时间同步以其本地时间与全局时间基准的差值作为依据，来进行时间同步。
芯准AS6802开源原型系统（2）—— 参数说明与配置
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06-19 981
在上一篇文章（芯准AS6802开源原型系统（1）——系统简介与验证说明）中介绍了湖南华芯通开发的芯准AS6802时间同步原型系统的总体结构、验证环境和验证案例。本篇文章重点介绍系统中的时间同步参数及验证环境中使用的参数配置。 一、参数概览 开源AS6802时间同步原型系统中使用的参数分为六类，如表1所示： 表1 参数类型 参数类型 说明 同步基础参数 时间同步使用的共有基础参数，如最大传输延迟、同步精度、最大集成周期等 节点同步参数 时间同步节点各自的同步参数，如异步结团检
SAE AS6802协议标准下载
12-31
Time-Triggered Ethernet functionality described in the SAE AS6802 standard is a Layer 2 Quality-of-Service (QoS) enhancement for Ethernet networks. It provides the capability for deterministic, synchronous, and congestion-free communication, unaffected by any asynchronous Ethernet traffic load.
芯准AS6802 core概要设计方案（下）
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本文介是芯准AS6802 core概要设计的下半部分。主要包含以下三部分。 一、Pcf帧相关数据结构 （1）接收描述符（pcf_rx_des）：是网络接口接收到pcf帧后，经预处理后送给AS6802 core的处理的pcf帧的摘要信息。 （2）Pcf帧发送描述符（pcf_tx_des）：是AS6802 core形成的发送的pcf帧信息的摘要，外部模块可以根据该信息生成一个发送的pcf帧。 （3）Pcf控制块（pcf_cb）：是pcf帧在AS6802 core内部不同模块之间传递的，携带metadat
SAE AS 6802-2011.pdf
03-31
SAE AS
芯准AS6802开源原型系统（5）：SM同步重启
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本文介绍芯准AS6802时间同步开源原型系统的第三个验证案例：SM同步重启，验证在全部节点同步的情况下，单个SM节点重新启动对其它节点的影响，以及重启后重新加入同步的过程。 芯准AS6802时间同步开源原型系统的第三个验证案例：SM同步重启 一、验证环境 验证环境的网络拓扑结构如图1，实景如图2所示，由4台AS6802同步节点、1台交换机、1台4通道示波器以及控制终端PC组成。 4台AS6802时间同步节点组成一个同步域，包含1个压缩主（CM）和3个同步主（SM1~SM3）。示波器的四个通道分别连
芯准AS6802开源原型系统（7）：结团检测与消除之一 — 1个SM构成1个结团
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芯准AS6802开源原型系统（8）：结团检测与消除之二 — 2个SM构成1个结团
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本文介绍芯准AS6802时间同步开源原型系统的第八个验证案例：结团检测与消除场景中2个SM构成1个结团。该场景验证在同步过程中，多个节点设备发生超出精度范围的同向时钟偏移组成结团，且结团中设备数量大于剩余同步节点数量，此时，结团检测功能将检测到结团，并选择SM节点最多且满足设定阈值的结团作为新的同步结团，将其它节点重新同步到该结团，从而修复各节点间的时钟偏移差，恢复全部节点同步。 案例8 一、验证环境 验证环境的网络拓扑结构如图1，实景如图2所示，由4台AS6802同步节点、1台交换机、1台4通道示
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本文介绍芯准AS6802时间同步开源原型系统的最后一个验证案例：结团检测与消除场景中的3个SM构成3个结团。该场景验证在同步过程中，多个节点设备发生不同的超过设定精度范围的时钟偏移，产生多个结团，且每个结团内部的SM数量不满足同步阈值，此时结团检测功能将会使所有节点跳转到初始状态重新开始同步，经过冷启动流程后再次完成同步。 案例9 一、验证环境 验证环境的网络拓扑结构如图1，实景如图2所示，由4台AS6802同步节点、1台交换机、1台4通道示波器以及控制终端PC组成。 4台AS6802时间同步节点
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芯准AS6802 core概要设计方案（上）
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芯准AS6802 Core是AS6802时钟同步逻辑的核心，具有丰富的配置接口接口和状态监测接口。通过配置接口，用户不但可以设定core实现SM或CM工作模式，还可以对各种AS6802各类工作参数进行配置。通过状态检测接口，用户可以实时观测core内部的各类状态信息。 芯准AS6802 Core基于可综合的verilog语言编写，其支持的SM和CM功能已经在“芯准AS6802开源原型系统”中得到初步验证。 本文是芯准AS6802 core的概要设计方案的上半部分，主要介绍其内部模块组成结构以及模块之间的
芯准AS6802开源原型系统（3）：无故障冷启动同步之一 — 先启动CM后启动SM
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实验楼原型设计-3-系统验证及常用命令说明
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四.系统验证及常用命令说明-3-系统验证及常用命令说明指令:pwd指令:cd指令:cp指令:mv指令：chmod指令:ls指令：rm指令：rmdir指令：touch指令：gzip指令：tar（这里开始是本机操作）指令名称：mail指令：wall参考文献 为了给初学者一个好的体验，本文对常用的命令进行了重复介绍，并进行了系统验证。系统验证部分我们只进行前五个以作实例，希望能够对读者有一定的帮助。 首先我们从网页端进入以下路径。cd /home/LKH/Desktop/vmware-tools-distrib/
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本文介绍芯准AS6802时间同步开源原型系统的第四个验证案例：容错单SM失效，验证在单个SM节点在发生“不一致-遗漏”失效的情况下，系统可以容忍失效并继续保持同步。 芯准AS6802时间同步开源原型系统的第四个验证案例：容错单SM失效 一、验证环境 验证环境的网络拓扑结构如图1，实景如图2所示，由4台AS6802同步节点、1台交换机、1台4通道示波器以及控制终端PC组成。 4台AS6802时间同步节点组成一个同步域，包含1个压缩主（CM）和3个同步主（SM1~SM3）。示波器的四个通道分别连接到同
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