TSN是目前國際產(chǎn)業(yè)界正在積極推動的全新工業(yè)通信技術,為下一代網(wǎng)絡技術的核心。ZLG致遠電子敢為人先,準確把握新一輪科技革命的歷史機遇,在TSN領域積極布局,推出了TSN系列核心板產(chǎn)品M64xx-T。
TSN技術簡介
時間敏感網(wǎng)絡(Time-sensitive Networking,TSN)是在IEEE 802.1標準以太網(wǎng)框架下制定的新一代標準以太網(wǎng)技術, 運行在OSI 模型中的數(shù)據(jù)鏈路層,如圖1所示,TSN技術源于標準以太網(wǎng)的隊列傳輸機制,網(wǎng)絡幀格式也是采用包含VLAN 標簽的標準以太網(wǎng)幀格式。
圖1 TSN 的IEEE 802.1 框架
在標準層面,IEEE 802.1時間敏感網(wǎng)絡工作組發(fā)布了一套用于工業(yè)和汽車網(wǎng)絡的開放實時以太網(wǎng)標準TSN,包括IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1Qcc、IEEE 802.1AS 等標準,如圖2所示,旨在降低布線成本,打破信息孤島,同時在通信過程中傳輸不同時間敏感性的數(shù)據(jù)。
圖2 TSN 的協(xié)議簇
TSN時間同步技術應用實踐
當前時間敏感網(wǎng)絡技術已經(jīng)成為包括芯片廠商、通信設備廠商、自動化廠商、相關行業(yè)組織以及各類研究機構(gòu)在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈各個組成環(huán)節(jié)關注的熱點,我司緊跟科技創(chuàng)新發(fā)展的新趨勢,推出了TSN技術落地實踐項目M64xx-T系列核心板。
M6442-EV-Board是ZLG致遠電子精心推出的集工控與評估于一身的評估板。該評估板了搭配M6442-1GF4GLI-T核心板做評估和擴展使用,方便靈活??蓾M足M64xx核心板的接口評估,也可以直接用于電機驅(qū)動器、工業(yè)網(wǎng)關、遠程監(jiān)控、工廠自動化等應用場合。
圖3 M6442-EV-Board評估板
Sitara AM6x處理器通過子系統(tǒng)支持TSN標準和其它工業(yè)協(xié)議下的千兆位傳輸速率,可在單一網(wǎng)絡上融合以太網(wǎng)和實時數(shù)據(jù)傳輸。這一特性對于工業(yè)4.0應用中的實時通信至關重要,可在工廠中實現(xiàn)可重新配置軟件的網(wǎng)絡物理系統(tǒng)。
在通信網(wǎng)絡中,許多業(yè)務的正常運行都要求網(wǎng)絡時間同步。時間同步包括頻率和相位兩個方面的同步,通過時間同步可以使得整個網(wǎng)絡各設備之間的頻率和相位差保持在合理的誤差范圍內(nèi)。
本文基于M64xx-T核心板,對其TSN時間同步功能進行了全方位的測試,測試結(jié)果可為用戶進行TSN技術選型提供參考。

測試結(jié)果說明如下:
- master offset,表示ptp協(xié)議中定義的主從端時間差(單位:ns);
- s0、s1、s2,指示器顯示時鐘伺服的不同狀態(tài):s0 表示已解鎖,s1 表示時鐘步進,s2 表示已鎖定。如果伺服處于已鎖定狀態(tài) (s2),并且 pi_offset_const 選項在配置文件中設置為負值,則時鐘不會步進,而只會緩慢調(diào)整;
- freq,表示時鐘的頻率調(diào)整(以十億分率 (ppb) 為單位);
- path delay,表示從主時鐘發(fā)送的同步消息的預計延遲(以納秒為單位)。