一种基于SpaceWire的即插即用方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于SpaceWire的即插即用方法，属于星载设备自主管理领域。该方法包括如下步骤：一、利用网络管理器全面的检测网络中所有端口所接入的SpaceWire节点设备，确定SpaceWire节点设备的类型，并确定SpaceWire节点设备之间的拓扑关系；二、若网络中一个端口接入新SpaceWire节点设备或拔出了原设备，则路由器通知网络管理器，触发网络管理器发动一次针对该端口的拓扑信息更新；三、网络管理器根据拓扑关系对网络中所有SpaceWire节点设备进行访问，并读取每个SpaceWire节点设备的服务寄存器；四、根据服务信息中的源宿属性判断SpaceWire节点设备的源宿类型；为每一个信源找到其对应信宿，从而获得所有SpaceWire节点设备的源宿匹配。本发明适用于SpaceWire设备的即插即用。
【专利说明】—种基于SpaceWire的即插即用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于星载设备自主管理领域，具体涉及一种基于SpaceWire的即插即用方法。
【背景技术】
[0002]即插即用Plug and Play,简称PnP,用于快速集成外围设备,而不需要人工安装软件驱动，常见于与消费电子工业相关，例如USB驱动，一个USB设备几乎可以与所有的计算机相连，而且只要在几秒钟之内，用户便可使用该设备。即插即用接口技术还能发现设备所提供的服务，例如用在TCP/IP上的动态主机配置协议Dynamic Host ConfigurationProtocol,简称DHCP,以及基于固有服务认证机制Built-1n Service ID Mechanisms的无线通信标准，例如蓝牙和ZigBee。
[0003]PnP目前还只限于非航天应用。
[0004]对于目前航天领域的星载高速通信的首选数据总线标准方案为SpaceWire。采用SpaceWire通信方式来构建设备，可以确保较大程度的互用性、重用性。然而虽然SpaceWire协议具有高速型、容错性、拓扑灵活性等优势，甚至可以在一定程度上兼容以太网协议，但是SpaceWire依然只是大家都采用的通信接口标准而已，与其他航天总线一样，在针对某一特定任务情况，仍需具体组建和配置SpaceWire网络，通常要使用定制的硬件设备和相应的软件服务，并且经历构造、装配、测试、发射环节。这就导致SpaceWire网络的开发周期过于漫长。
[0005]因此，航天技术已不满足于仅仅使用了统一的接口标准。如何为航天器快速集成设备和动态配置网络，使得未来航天器卫星与多种载荷向适应，成了航天电子领域新的研究热点。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供了一种基于SpaceWire的即插即用方法，能够满足快速集成设备和配置网络的需求。
[0007]为达到上述目的，本发明的技术方案为:一种基于SpaceWire的即插即用方法，包括如下步骤:
[0008]步骤一、利用网络管理器遍历整个网络，全面的检测网络中所有端口所接入的Spaceffire节点设备,确定SpaceWire节点设备的类型,并确定SpaceWire节点设备之间的拓扑关系；
[0009]当网络管理器检测到路由器时，网络管理器将自身地址写入路由器作为返回地址；
[0010]步骤二、若网络中一个端口接入新SpaceWire节点设备或拔出了原SpaceWire节点设备，则路由器根据返回地址通知网络管理器，触发网络管理器发动一次针对该端口的拓扑信息更新:对于拔出的原SpaceWire节点设备，则删除该原SpaceWire节点设备的信息；对于接入的新SpaceWire节点设备，网络管理器向该端口发查询包，该查询包查询新SpaceWire节点设备类型和链路状态,确定新SpaceWire节点设备与已有SpaceWire节点设备之间的拓扑关系；
[0011]步骤三、网络管理器根据步骤二获得的拓扑关系对网络中所有SpaceWire节点设备进行访问，并读取每个SpaceWire节点设备的服务寄存器，获取服务信息；
[0012]所述服务信息包括SpaceWire节点设备的源宿属性和源宿需求；
[0013]步骤四、服务源宿匹配，具体为:
[0014]根据服务信息中的源宿属性判断SpaceWire节点设备类型,将所有SpaceWire节点设备分为信源和信宿两类；
[0015]对于一个信源，根据服务信息中的源宿需求明确该信源所需的信宿种类以及优先权；网络管理器遍历所有信宿的服务信息，若存在一个信宿为该信源所需的信宿种类，则将所述信宿相对于该信源的路径写入该信源的源宿匹配寄存器组中；若存在不止一个信宿为该信源所需的信宿种类，则选择优先权较高的信宿，将所选信宿相对于该信源的路径写入该信源的源宿匹配寄存器组中；
[0016]依据上述源宿匹配的方法对于所有的信源均进行上述操作，从而获得所有Spaceffire节点设备的源宿匹配。
[0017]有益效果:
[0018]该种基于SpaceWire的即插即用方法，。将PnP技术引入航天设备和网络的管理，能够足未来航天器卫星对多种载荷的适应性要求，达到卫星平台与载荷的快速组装、快速测试的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为基于SpaceWire的即插即用方法流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0021]本发明提供了一种基于SpaceWire的即插即用方法，如图1所示，该方法是采用如下具体步骤来实现的:
[0022]步骤一、静态网络发现:
[0023]利用网络管理器遍历整个网络，全面的检测网络中所有接入的SpaceWire节点设备，确定SpaceWire节点设备的类型,并确定SpaceWire节点设备之间的拓扑关系。
[0024]网络管理器遍历整个网络，采用的是RMAP远程存储器访问协议，该协议为SpaceWire标准协议，网络节点间的访问均采用该协议。该协议中就包含了网络管理器向路由器写入的返回地址。
[0025]例如判断各SpaceWire节点设备是节点还是路由器,并确定它们的拓扑关系。
[0026]步骤二、动态网络发现:
[0027]在网络运行过程中，网络管理器及时获知原有设备的断开情况和新设备的接入情况。
[0028]在本发明中，使用路由器辅助网络管理器进行网络动态发现，由于在静态网络发现时，由网络管理器向路由器写入了返回地址，则一旦发生网络变化，即新接入设备或拔出了原设备，而新接入的设备或拔出的原设备又一定是直接和路由器相连的，则路由器则通知网络管理器，哪个端口新插入了 SpaceWire节点设备,或拔出了 SpaceWire节点设备,触发网络管理器发动一次针对该端口的拓扑信息更新。
[0029]例如:对于拔出的SpaceWire节点设备，只需删掉它的信息；对于新插入的Spaceffire节点设备,发出查询包,查询SpaceWire节点设备类型,查询链路状态。这样的机制可以称为由路由器发起的动态网络发现，好处是减轻了网络管理器的负担，使其每一次查询更具有针对性，也显著减少了网络为维持动态拓扑更新而牺牲的带宽。
[0030]该步骤通过动态网络发现获得了新的拓扑关系信息，该拓扑关系能够帮助找到新插入SpaceWire节点设备的具体位置,可以访问该新插入SpaceWire节点设备,并能够获得该SpaceWire节点设备的服务信息，例如:源宿属性和源宿需求
[0031]步骤三、服务信息获取:
[0032]在插入或者拔出新的SpaceWire节点设备之后，网络管理器根据网络拓扑关系对网络中所有SpaceWire节点设备进行访问，获取SpaceWire节点设备所能够提供的服务,并配置这些服务。
[0033]网络管理器通过访问网络中的SpaceWire节点设备，能够清楚网络中的Spaceffire节点设备提供了哪些服务,这些服务在什么位置,并对这些SpaceWire节点设备及其服务进行一一标记。
[0034]其中服务信息包括:设备厂商、设备类型、版本号、最大波特率、源或宿的属性、源或宿的需求。关于设备信息与服务信息的对照表可以实现存放在网络管理器中，以静态的形式存在，也可以动态的由设备直接汇报给网络管理器。
[0035]网络管理器获取了设备信息后，根据需要，使能其中的一些功能。例如，当得知某一节点为三轴加速度采集卡时，使能其采样电路，令其具有提供传感器数据来源的服务能力。有些设备可以没有功能使能寄存器，例如海量数据存储器。
[0036]步骤四、服务源宿匹配:
[0037]Spaceffire系统包括众多的信源Source和信宿Sink,信源和信宿之间形成数据流。因为SpaceWire接口是网络化的，带宽远远高于基于传统总线结构的接口，可以满足多对信源和信宿同时传输数据。因此对于SpaceWire网络来说，源宿匹配可以使网络带宽的利用效率更高，使得网络更加智能。在源宿匹配时，首先需要辨别SpaceWire节点设备是信源还是信宿，这可以直接通过节点产品类型进行区分。然后明确一个信源节点需要什么样的信宿、信宿可以有哪几种，例如惯导设备的首选信宿是主控计算机，次选信宿是海量数据存储器；图像采集卡的首选信宿是遥测子系统，次选信宿是海量数据存储器。
[0038]对于一个信源，根据服务信息中的源宿需求明确该信源所需的信宿种类以及优先权；网络管理器遍历所有信宿的服务信息，若存在一个信宿为该信源所需的信宿种类，则将所述信宿相对于该信源的路径写入该信源的源宿匹配寄存器组中；若存在不止一个信宿为该信源所需的信宿种类，则选择优先权较高的信宿，将所选信宿相对于该信源的路径写入该信源的源宿匹配寄存器组中；
[0039]依据上述源宿匹配的方法对于所有的信源均进行上述操作，从而获得所有Spaceffire节点设备的源宿匹配。[0040]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于SpaceWire的即插即用方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤一、利用网络管理器遍历整个网络，全面的检测网络中所有端口所接入的Spaceffire节点设备,确定SpaceWire节点设备的类型,并确定SpaceWire节点设备之间的拓扑关系； 当网络管理器检测到路由器时，网络管理器将自身地址写入路由器作为返回地址；步骤二、若网络中一个端口接入新SpaceWire节点设备或拔出了原SpaceWire节点设备，则路由器根据返回地址通知网络管理器，触发网络管理器发动一次针对该端口的拓扑信息更新:对于拔出的原SpaceWire节点设备，则删除该原SpaceWire节点设备的信息；对于接入的新SpaceWire节点设备，网络管理器向该端口发查询包，该查询包查询新Spaceffire节点设备类型和链路状态,确定新SpaceWire节点设备与已有SpaceWire节点设备之间的拓扑关系； 步骤三、网络管理器根据步骤二获得的拓扑关系对网络中所有SpaceWire节点设备进行访问，并读取每个SpaceWire节点设备的服务寄存器，获取服务信息； 所述服务信息包括SpaceWire节点设备的源宿属性和源宿需求； 步骤四、服务源宿匹配，具体为: 根据服务信息中的源宿属性判断SpaceWire节点设备类型,将所有SpaceWire节点设备分为信源和信宿两类； 对于一个信源，根据服务信息中的源宿需求明确该信源所需的信宿种类以及优先权；网络管理器遍历所有信宿的服务信息，若存在一个信宿为该信源所需的信宿种类，则将所述信宿相对于该信源的路径写入该信源的源宿匹配寄存器组中；若存在不止一个信宿为该信源所需的信宿种类，则选择优先权较高的信宿，将所选信宿相对于该信源的路径写入该信源的源宿匹配寄存器组中； 依据上述源宿匹配的方法对于所有的信源均进行上述操作，从而获得所有SpaceWire节点设备的源宿匹配。
【文档编号】H04L12/24GK103501238SQ201310408001
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】张长帅, 申景诗, 马文杰, 崔久鹏, 辛明瑞, 李延东 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一三研究所