一种基于交换芯片的多网口多CPU的规约转换装置的制作方法

文档序号:12809634阅读:824来源:国知局
本发明涉及一种基于交换芯片的多网口多cpu的规约转换装置,属于电子通讯
技术领域

背景技术
:iec61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准,通过该标准实现了智能变电站的工程运作标准化,使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明,不论是哪个系统集成商建立的智能变电站工程都可以通过scd(系统配置)文件了解整个变电站的结构和布局,对于智能化变电站发展具有不可替代的作用。iec61850包括mms(制造报文规范)报文、goose(面向通用对象的变电站事件)报文、smv(采样测量值)报文等,其中goose报文和smv报文运用于对设备的采集和控制,实时性要求高,它们是基于以太网帧进行数据的传输和控制。目前,双网冗余技术被要求应用在实际生产中,对于双网冗余,往往是两个网口同时接入到一片cpu中,这样做虽然简单,但是对于cpu要求高,同时处理两个网口进来的iec61850规约,这样做降低了通信解析的实时性和可靠性。技术实现要素:为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于交换芯片的多网口多cpu的规约转换装置。为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种基于交换芯片的多网口多cpu的规约转换装置,包括交换芯片,交换芯片的n1个网口外接n1个网络,每个网络连接一个网口,交换芯片的n2个网口连接n2个cpu,每个cpu连接一个网口,至少一个cpu对交换芯片进行配置,其中,n1和n2均不小于2。通过对交换芯片配置,外接网络的n1个网口与连接cpu的n2个网口进行数据交互,外接网络的n1个网口之间不进行数据交互,连接cpu的n2个网口之间不进行数据交互,不同的报文发送至不同的cpu处理。cpu通过smi口对交换芯片进行配置。一个cpu通过smi口对交换芯片进行配置。n1和n2均等于2,即交换芯片的2个网口外接2个网络,每个网络连接一个网口,交换芯片的2个网口连接2个cpu,每个cpu连接一个网口。2个cpu分别定义为保护cpu和通信cpu,其中保护cpu接受并处理交换芯片发送的goose和smv报文,通信cpu接受并处理交换芯片发送mms报文。通信cpu通过smi口对交换芯片进行配置。保护cpu中运行无操作系统的应用程序,通信cpu中运行linux操作系统。本发明所达到的有益效果:本发明的交换芯片外接多个网络,连接多个cpu,多个cpu可对不同的报文单独分开处理,提高了实时性和稳定性。附图说明图1为本发明的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。一种基于交换芯片的多网口多cpu的规约转换装置,包括交换芯片,交换芯片的n1个网口外接n1个网络,每个网络连接一个网口,交换芯片的n2个网口连接n2个cpu,每个cpu连接一个网口,至少一个cpu对交换芯片进行配置,一般一个cpu通过smi口对交换芯片进行配置即可,通过对交换芯片配置,外接网络的n1个网口与连接cpu的n2个网口进行数据交互,外接网络的n1个网口之间不进行数据交互,连接cpu的n2个网口之间不进行数据交互,其中,n1和n2均不小于2。根据现有的电力系统、iec61850规约包含的报文类型以及装置成本等,如图1所示,上述转换装置中n1和n2均等于2,即交换芯片的2个网口外接2个网络,每个网络连接一个网口,交换芯片的2个网口连接2个cpu,每个cpu连接一个网口。这2个cpu分别定义为保护cpu和通信cpu,通信cpu通过smi口对交换芯片进行配置,交换芯片被配置后,外接网络的2个网口与连接cpu的2个网口进行数据交互,外接网络的2个网口之间不进行数据交互,连接cpu的2个网口之间不进行数据交互,保护cpu接受并处理交换芯片发送的goose和smv报文,通信cpu接受并处理交换芯片发送mms报文。上述两个cpu可采用ti公司的arm3352处理器;上述交换芯片可采用marvell公司的mv88e6060交换芯片,该交换芯片有6个网口(fastethernet),完全满足连接2个网络和2个cpu的要求,每个网口各有一个portbasedvlan寄存器,由于2个外接网络的网口(图中的p0和p1)接受到的数据要转发到2个连接cpu的网口(图中的p2和p3),通信cpu对p0和p1各自的portbasedvlan寄存器的低11位设置为0xc(b00000001100);p2和p3只能将数据转发到p0和p1,因此设置p2和p3的portbasedvlan低11位为(b00000000011);通过该设置,完成对基于网口的vlan划分,保证数据的转发方向,如图1双向箭头所示。同时,为了能够将goose报文、smv报文和mms报文对应的发送到保护cpu和通信cpu,通信cpu需要根据表一至表五,对交换芯片进行设置;首先,设置p2和p3的mac地址设置到相应的atu中,这样可以过滤掉网络中不是发送给该设备的数据,goose报文、smv报文的目的地址可能是广播地址,因此将相应广播地址添加到atu中,通过对atu寄存器的操作,可以有效的将goose报文、smv报文和mms报文分发到p2和p3,同时cpu侧将要发送的数据通过p0口和p1口与外部交互,通过上述设置实现了,保护cpu接受并处理交换芯片发送的goose和smv报文,通信cpu接受并处理交换芯片发送mms报文。表一atuoperation寄存器1514-1211-43-0atubusyatuopreserveddbnum[3:0]表二atumacaddressregisterbytes0&1寄存器描述15-87-0atubyte0atubyte1表三atumacaddressregisterbytes2&3寄存器描述15-87-0atubyte0atubyte1表四atumacaddressregisterbytes4&5寄存器描述15-87-0atubyte0atubyte1表五atudata寄存器描述15-109-43-0reservedportvecentrystate上述保护cpu中仅是处理goose和smv报文,因此可在保护cpu中运行无操作系统的应用程序;而通信cpu处理mms报文,可在通信cpu中运行linux操作系统。上述装置的交换芯片外接多个网络,连接多个cpu,通过对交换芯片的配置,多个cpu可对不同的报文单独分开处理,提高了实时性和稳定性。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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