实时通讯网络是用于需要较高实时性要求的应用领域的专用网络通讯技术,一般采用基于高速网络的共享存储器技术实现。它除了具有严格的传输确定性和可预测性外,还具有速度高、通信协议简单、宿主机负载轻、软硬件平台适应性强、可靠的传输纠错能力、支持中断信号的传输等特点
本方案选用 GE FANUC 公司的反射内存卡构建实时反射内存网络。该实时网络除具有一般共享内存网络的优点外,还具有网络延迟小、技术成熟、可靠性高、集成简单、扩展方便等优势
反射内存卡连接方式分为单向环形连接和星形连接两种,单向环形网络结构具有先天的“无冲突”、“全负载”、自然排序和严格确定传输延迟功能。这种网络结构下,所有的节点无论以何种方式,同时以好大的速率突发或持续传送数据,环形网络都可以借助物理结构自然的实现无冲突的排序和传播,不会对网络实时性能和传输性能构成任何不利影响。网络一旦构成,任意两点间的传输延迟都是严格确定的。不仅如此,数据发送方还能利用环形回路,实时可靠的计算传输延迟和接收确认,具有极高的容错性和可靠性。但是单向环形连接方法存在一个弊病,就是传输时所有的板卡必须加电才可以连通工作。解决此弊病的方法是采用星形连接,通过反射内存 HUB 来旁路损坏或者掉电的板卡,构成更稳定的网路结构
反射内存卡的通讯区别于其它常规的通讯方式,是一种无需软件参与而实现数据共享的通讯方式。以PCI5565为例,PCI5565在系统中映射一个128M的内存空间,应用程序将采集的数据写入板载的的内存中,而将这个内存中的数据共享到其它节点是由硬件来完成,硬件完成将数据以帧的方式传递到下一个节点,由于采用2.125G的光纤通讯这个速度是非常快的,缩短了数据同步的时间,在一些系统中可以认为两个内存中的数据是完全一样的。在实时性更高的系统中而且这个时间是可以预测的,因此在一些ms级或更低仿-真周期的仿-真系统中反射内存网的优势非常明显。
反射内存网区别于通用的通讯方式,但价格和成本一直比较高,不能像传统网络那样可以将成本做到很低,这限制了反射内存的应用,在一些成本敏感的系统中,只能是与常规网络互为补充。但反射内存的易用性降低了软件开发的成本和周期,节省了CPU开销,易于理解和使用,减小了系统的复杂度,缩短了系统研发周期减小了风险,这些优点使反射内存卡得到更多的应用。
目前反射内存网好为广泛的应用是在实时仿-真系统,在这种系统中各个功能模块划分得十分清楚。负责采集数据的计算机,负责模型解算的计算机,负责图像显示的计算机,负责数据输出的计算机。负责系统综合控制的计算机等等,可以扩充和减少节点,进行分布外理。软件开发也可以在不同的OS中进行。这使得多个员工合作快速开发出一个健壮的系统成为可能。
当然反射内存卡有更多的应用领域,这种可由设计人员自由发挥的,灵活设计系统。