一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航天通信技术领域，具体涉及一种基于SpaceWire时间码的路由备份 方法。
【背景技术】
[0002] SpaceWire是由欧空局提出的一种全新的高速（2Mb/s~400Mb/s)、点对点、全双 工串行总线技术，具有很好的电磁兼容特性，同时加强了在线错误检测与恢复、故障处理和 保护以及时间广播等方面的功能。
[0003] SpaceWire作为新一代航天通信总线标准，已经成功在各大航天项目中应用：ESA 开发的火星快车、航天探测器、空间望远镜、JAXA开发的X射线望远镜、NASA开发的月球探 测轨道飞行器、美国NOAA的静止轨道业务卫星的组成部分、NASA和ESA共同开发的詹姆 士 ?韦伯太空望远镜；中国风云四号气象卫星计划将SpaceWire总线作为主控网络。
[0004] SpaceWire路由器是SpaceWire网络中的重要组成，在SpaceWire网络中传输的 所有数据都需要经过SpaceWire路由器才能到达目标节点，路由器的可靠性关系着使用 SpaceWire总线标准的航天通信任务成功与否，直接影响整个通信系统的可靠性。
[0005] SpaceWire标准中的时间码有8位，即T0-T7,其中T0-T5是有效时间码，对于 time-code的T6、I7作为时间码控制标志暂不做使用，没有给出具体用途。现有技术中，有 人虽然提出利用这两个保留位来对路由器进行备份，却完全占用了这两位保留位，为后续 SpaceWire标准的补充、系统的功能扩展造成阻碍。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对：现有技术中SpaceWire标准中的时间码保留位完全被占 用，后续对SpaceWire标准的补充、系统的功能扩展造成阻碍，提出了一种基于SpaceWire 时间码的路由备份方法，采用两个SpaceWire路由器，分别为#1路由器和#2路由器，对两 个路由器的保留位T6、I7均做如下设置：使用T6位作为子网标号，设置为"0"和仍 作为保留位默认是〇 ;
[0007] 两个路由器分别连接星载计算机和两组节点设备，两组节点设备分为A组与B组， A组包括设备1，设备2和设备3 ;B组设备包括设备4,设备5,设备6和设备7 ;两组设备之 间没有通信要求。
[0008] 一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法流程图，包括如下步骤：
[0009] 步骤一、星载计算机分别给两个SpaceWire路由器发送初始的时间码；
[0010] 星载计算机向#1路由器发送T6是"1"的时间码，向#2路由器发送T6是"0"的 时间码；
[0011] 步骤二、星载计算机访问两个SpaceWire路由器的状态寄存器，状态寄存器返回 信息给星载计算机。
[0012] #1路由器中状态寄存器的bit-1，bit-2,bit-3分别与设备1，设备2和设备3的 第一接口相连接，如果设备出现故障，#1路由器中状态寄存器对应的bit位改为1输出给 星载计算机；
[0013] #2路由器中状态寄存器的bit-4,bit-5,bit-6和bit-7分别与设备4,设备5,设 备6和设备7的第二接口相连接，如果设备出现故障，#2路由器中状态寄存器对应的bit位 改为1输出给星载计算机。
[0014] 步骤三、星载计算机根据状态寄存器的数据内容进行故障判断；
[0015] 星载计算机进行判断，如果属于第一种故障，进入步骤四；
[0016] 具体为：如果#1路由器状态寄存器输出数据中，bit-0到bit-3中至少出现一个 1，表示A组设备中的单个第一接口或者多个第一接口出现故障，进入步骤四；
[0017] 如果#2路由器状态寄存器输出数据中，bit-4到bit-7中至少出现一个1，表示B 组设备中的单个第二接口或者多个第二接口出现故障，进入步骤四；
[0018] 如果#1路由器状态寄存器输出数据中，bit-0到bit-3中至少出现一个1并且#2 路由器输出数据中，bit-4到bit-7中至少出现一个1，表示A组设备中的单个或者多个第 一接口与B组设备中的单个或者多个第二接口同时出现故障；进入步骤四。
[0019] 如果属于第二种故障，进入步骤五；
[0020] 具体为：如果#1路由器状态寄存器输出数据中，bit-0到bit-3中至少出现一个 1，同时bit-4到bit-7中至少出现一个1 ;表示A组与B组设备中的多个第一接口出现故 障，进入步骤五；
[0021] 如果#2路由器状态寄存器输出数据中，bit-0到bit-3中至少出现一个1，同时 bit-4到bit-7中至少出现一个1 ;A组与B组设备中的多个第二接口出现故障，进入步骤 五；
[0022] 如果没有故障，进入步骤六。
[0023] 步骤四、星载计算机将两个路由器进行转换模式后进入步骤六；
[0024] 步骤401、星载计算机读取路由器状态寄存器的数据；
[0025] 步骤402、星载计算机给两个路由器发送命令包，将两个路由器转换模式；
[0026] 星载计算机将#1路由器的时间码使能寄存器的bit-31由"0"改为"1"，将#1路由 器的"〇模式"转为"1模式";同时，星载计算机将#2路由器的时间码使能寄存器的bit-31 由" 1"改为"0"，将#2路由器的" 1模式"转为"0模式"。
[0027] 步骤403、转换后，星载计算机向#1路由器发送有效时间码给B组设备，B组设备 工作在第一网络中；
[0028] 转换后，#1路由器将T6位为"0"的时间码视为有效，星载计算机向#1路由器发 送T6位为"0"的时间码；此时B组设备通过#1路由器得到有效时间码，B组设备工作在第 一网络中；
[0029] 步骤404、转换后，星载计算机向#2路由器发送有效时间码给A组设备，A组设备 工作在第二网络中；
[0030] 转换后，#2路由器将T6为"1"的时间码视为有效，星载计算机向#2路由器发送 T6位为" 1"的时间码，此时A组设备通过#2路由器得到有效时间码，A组设备工作在第二 网络中。
[0031] 步骤五、星载计算机进行双网融合后进入步骤六；
[0032] 进行双网融合后，分为两种类型，#1路由器工作或者#2路由器工作。
[0033] 如#1路由器工作时，时间码使能寄存器的bit-31为"0"或路由器处于"0 模式"或者" 1模式"，所有节点将T6为" 1"或"0"的时间码视为有效；星载计算机向#1路 由器发送T6位为" 1"或"0"的时间码；所有设备1-设备7通过#1路由器得到有效时间码 工作在第一网络或者第二网络中；
[0034] 如#2路由器工作时，时间码使能寄存器的bit-31为"1"或"0"，#2路由器处于"1 模式"或"〇模式"，所有节点将T6为"0"或"1"的时间码视为有效；星载计算机向#2路由 器发送T6位为"0"或" 1"的时间码；所有设备1-设备7通过#2路由器得到有效时间码工 作在第二网络或者第一网络中。
[0035] 步骤六、星载计算机发送下一个时间码，重复步骤一到步骤五直至结束。
[0036] 本发明的优点和积极效果在于：
[0037](1)、本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，通过采用SpaceWire双 路由器来保证SpaceWire路由器工作的可靠性。
[0038](2)、本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，在正常工作时两个路由 器同时运作，但当一个路由器或者与之相连的链路出现故障时，通过网络融合，另一个正常 工作的路由器能够承担起故障路由的通信任务，从而保证通信任务的完成。
[0039](3)、本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，通过SpaceWire路由器 切换工作模式与使用T6或者17中的一个保留位相结合的方式实现了路由器的备份，为标 准和系统后续的扩展留下充足的余地，达到提高SpaceWire路由器可靠性的目的。
[0040](4)、本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，在网络中采用 SpaceWire时间码运作的条件下，Spacewire路由器采用备份的方式提高系统的可靠性；
[0041] (5)、本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，出现故障时，星载计算 机通过读取路由器的状态寄存器得知故障出现的位置，通过采用切换链路、SpaceWire路由 器工作模式，用工作正常的一个SpaceWire路由器承担所有工作的方式保证通信的进行；
[0042](6)、本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，使用其中的一位时间码 保留位（即T6或者17)，用于SpaceWire路由器的双网融合，从而实现SpaceWire路由器的 备份，其中可任选其中一个时间码的保留位作为子网标号，另一个作为保留位不做使用。
【附图说明】
[0043] 图1是本发明SpaceWire双路由结构示意图。
[0044] 图2是本发明一种基于SpaceWire时间码的路由备份方法流程图。
【具体实施方式】
[0045] 下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0046] -种基于SpaceWire时间码的路由备份方法，在现有SpaceWire路由器的基础上， 只占用T6、I7时间码保留位中的一位，任选其中一个作为子网标号，结合SpaceWire路由器 的双网融合，在提高SpaceWire路由器可靠性的基础上，实现SpaceWire路由器的备份，为 标准的扩充与系统后续的扩展留下充足的余地。
[0047]本发明选用8接口SpaceWire路由器提出双路由系统结构，两个SpaceWire路由 器集成在一个单板或者融合成为一个路由器，或是同一个设备中；由于路由器的备份机制 与路由器端口数目无关，亦可选用其他数目接口的SpaceW