一种稳定型环网交换机板卡的制作方法
【技术领域】
:
[0001]本实用新型涉及环网技术领域，尤其涉及一种稳定型环网交换机板卡。
【背景技术】
:
[0002]工业以太网交换机，即应用于工业控制领域的以太网交换机设备，由于采用的网络标准其开放性好、应用广泛；能适应低温高温，抗电磁干扰强，防盐雾，抗震性强。使用的是透明而统一的TCP/IP协议，以太网已经成为工业控制领域的主要通信标准。主要应用于工业控制自动化，道路交通控制自动化，楼宇自动控制系统，矿井自动控制系统，油田控制自动化，水电站控制自动化，电力系统控制自动化，机房监控系统。
[0003]工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测(CSMA/CD机制)，在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太网通信速度，并且内置智能报警设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太网可靠稳定的运行。产品特点:1、高性能以太网交换机技术，保证以太网通信速度；2、IEEE802.3/802.3d/802.3u/802.3x，存储转换交换方式；3、具有抑制广播风暴功能、端□链路告警信息、电源故障信息继电器输出功能；4、采用12到48V DC冗余电源供电；5、工作温度0-60°C (常温)-40-75°C (宽温)；6、采用金属外壳，一般为铝合金外壳。防护等级IP31 ；7U0Base-T/100Base-TX自适应的以太网接口，MDI/MD1-X，全双工/半双工自适应。
[0004]环网技术是用来设计链路备份和网络冗余的重要技术，在引入环网来实现链路备份之前需要解决两个问题:1.不能形成广播风暴；2要有一个机制来实现链路备份，保证正常切换。目前，公知的交换机虽然能提供冗余环网的功能，但是可靠性和可扩展性达不到工业通信的要求，汇聚网络和接入网络层多采用生成树协议(STP)或者快速生成树协议(RSTP)对网络进行保护，网络出现故障时，只能达到秒级的保护切换，且组环数量被协议制约，数量不能有效扩展，满足不了大环网组网要求；另外一些厂家有自己的环网协议，但整体设备成本很高，不能满足竞争激烈的市场需求。
【实用新型内容】:
[0005]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构设计新颖，能够使工业以太网络冗余恢复时间优于10ms，且提供稳定可靠以太网通信，还有效的降低了硬件成本，为公司提供了更大的利润空间和市场竞争力，实用性强的技术方案:
[0006]—种稳定型环网交换机板卡，主要包括初始化模块、定时器模块、状态机模块、报文接收模块、报文发送模块、命令行配置模块以及MAC地址表刷新模块，定时器模块主要包括GUARD定时器模块以及延时定时器模块，初始化模块连接GUARD器模块，GUARD定时器模块分别连接状态机模块以及FLUSH模块，状态机模块分别连接报文接收模块、报文发送模块、命令行配置模块以及延时定时器模块，命令行配置模块连接MAC地址表刷新模块，还包括以太网交换芯片，以太网交换芯片连接FLUSH模块，以太网交换芯片通过多个节点连接MAC地址表刷新模块。
[0007]作为优选，延时定时器模块主要包括等待阻塞定时器以及等待回复定时器，等待阻塞定时器、等待回复定时器分别连接状态机模块输入端，命令行配置模块分别连接等待阻塞定时器、等待回复定时器输入端。
[0008]作为优选，以太网交换芯片的端口处增加一个PHY芯片，PHY芯片的一侧与以太网交换芯片通过XLAUI接口相连接，以太网交换芯片型号采用BCM53262，PHY芯片另一侧通过MII接口连接至MAC地址表刷新模块。
[0009]作为优选，PHY芯片型号采用AC524。
[0010]本实用新型的有益效果在于:
[0011]本实用新型应用在工业现场时，当网络发生故障时能够在1ms以内快速恢复，不影响用户实时数据通信要求，支持各种环网模式，且单环数量最高可达到255套，能够提供稳定可靠以太网通信，还有效的降低了硬件成本，为公司提供了更大的利润空间和市场竞争力，实用性强。
【附图说明】
:
[0012]图1为本实用新型的系统原理图。
【具体实施方式】
:
[0013]为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
[0014]如图1所示，一种稳定型环网交换机板卡，主要包括初始化模块1、定时器模块、状态机模块2、报文接收模块3、报文发送模块4、命令行配置模块5以及MAC地址表刷新模块6，定时器模块主要包括GUARD定时器模块7以及延时定时器模块8，初始化模块I连接GUARD器模块7，GUARD定时器模块7分别连接状态机模块2以及FLUSH模块9，状态机模块2分别连接报文接收模块3、报文发送模块4、命令行配置模块5以及延时定时器模块8，命令行配置模块5连接MAC地址表刷新模块6，还包括以太网交换芯片10，以太网交换芯片10连接FLUSH模块9，以太网交换芯片10通过多个节点连接MAC地址表刷新模块6，以太网交换芯片10的端口处增加一个PHY芯片11，PHY芯片11的一侧与以太网交换芯片10通过XLAUI接口相连接，以太网交换芯片10型号采用BCM53262，PHY芯片11型号采用AC524。PHY芯片11另一侧通过MII接口连接至MAC地址表刷新模块6。
[0015]初始化模块1:创建环网保护协议主任务，创建系统定时器。要使快速环网保护协议模块能正常工作，首先需要完成必要的初始化工作。初始化工作包括以下几步:
[0016]1、创建保护协议主任务。快速环网保护协议运行在无操作系统的高速CPU上，不会被额外消耗硬件资源，提高处理性能；
[0017]2、创建系统定时器。创建系统消息定时器，定时器精度为0.1毫秒。主要用于信息的处理及定时转发功能。
[0018]报文接收模块3:环端口将接收到的环网保护协议报文送到主任务中去处理。包括以下几步: