1.一种AUTBUS与时间敏感网络的协议转换方法,其特征在于,完成AUTBUS协议与TSN协议的转换,具体包括以下步骤:S1:帧格式转换:将AUTBUS数据帧与TSN数据链路层帧进行转换;
S2:优先级转换:将AUTBUS数据类型的优先级与TSN数据类型的优先级进行映射;
S3:流识别转换:将AUTBUS数据流识别与TSN数据流识别进行转换;
S4:地址转换:将AUTBUS地址与TSN地址进行一一映射;
步骤S1中,将AUTBUS数据帧转换为TSN数据链路层帧,具体包括:首先将AUBTUS应用层的帧类型、目的NAOID地址、源NAOID地址、确保数据唯一性的流标签和应用数据填充到TSN数据链路层帧的目的MAC地址、源MAC地址、PCP和VLAN ID字段中;然后将AUTBUS数据帧的TYPE和Pri字段则保留在AUTBUS的应用数据头部,一起填充至TSN数据链路层帧的负载字段;最后TSN数据链路层帧的其余字段根据IEEE 802.1Q标准进行填充;
将TSN数据链路层帧转换为AUTBUS数据帧,具体包括:首先将TSN数据链路层帧中的目的MAC地址、源MAC地址、优先级和VLAN ID提取出来,分别填充至AUTBUS帧中的目的NAOID、源NAOID、AST和DataID字段中;然后将TSN数据链路层帧负载头部中的TYPE和Pri部分分别填充至AUTBUS数据帧的TYPE字段和Pri字段中;最后AUTBUS帧的剩余字段则根据AUTBUS标准进行填充;
步骤S2中,数据类型优先级映射关系为:AUTBUS数据类型优先级从高到低依次为P/S模式实时周期数据、P/S模式实时非周期数据、C/S模式实时非周期数据、P/S模式非实时数据、C/S模式非实时数据、P/S模式配置数据和C/S模式配置数据,分别对应TSN数据类型优先级中的第七优先级至第一优先级;
步骤S2中,当数据由AUTBUS网络流向TSN网络时,协议转换单元根据接收到的AUTBUS数据帧中AST字段识别出该帧的数据类型,根据优先级映射关系确定该数据进入TSN网络后的优先级;
当数据由TSN网络流向AUTBUS网络时,根据TSN帧中的PCP字段判断出当前帧在TSN中的优先级,再根据优先级映射关系得到转换后对应的AUTBUS数据类型,将得到的数据类型填充至AST字段,实现TSN优先级到AUTBUS数据类型的转换;
步骤S3中,当数据从AUTBUS网络流向TSN网络时,用DataID代替StreamID中的VLAN ID,实现DataID和StreamID的映射,在AUTBUS网络中仍使用DataID,在TSN网络中使用映射后的StreamID来标识数据流,实现数据流在整个网络中的标识;
当数据从TSN网络流向AUTBUS网络时,提取TSN数据帧中VLAN ID填充至AUTBUS帧的DataID字段,即能实现TSN流识别到AUTBUS流识别的转换;
步骤S4中,当数据从AUTBUS网络流向TSN网络时,将AUTBUS数据帧中的NAOID地址转换为48位的MAC地址,具体包括:使用本地MAC地址,U/L位填充为1;如果是源MAC地址,低32位填充AUBTUS数据帧中的源NAOID地址字段,如果是目的MAC地址,低32位则填充AUTBUS数据帧中的目的NAOID地址字段,剩下高16位用1填充;
当数据从TSN网络流向AUTBUS网络时,将TSN的MAC地址转换为AUTBUS的NAOID地址,具体包括:将目的MAC地址中的低32位数据填充至目的NAOID,源MAC地址中的低32位数据填充至源NAOID字段中。
2.一种AUTBUS与时间敏感网络的协议转换网关,其特征在于,该网关包括协议转换单元、AUTBUS通信单元和TSN通信单元;
所述协议转换单元用于执行权利要求1中所述的协议转换方法;
所述AUTBUS通信单元负责与AUTBUS网络通信,接收AUTBUS网络节点发送的数据流,通过串口向协议转换单元转发接收到的数据;同时接收经协议转换单元转换后的TSN数据流并发送给AUTBUS网络中的目的节点;
所述TSN通信单元负责与TSN网络通信,接收TSN网络节点发送的数据流,向协议转换单元转发接收到的数据;同时接收经协议转换单元转换后的AUTBUS数据流并发送给TSN网络中的目的节点。