基于DSP的时间触发总线设计与实现

网络通信系统是现代航空电子系统以及其他分布式实时容错系统的中枢,基于时间触发架构的网络通信系统是一个重要的发展方向。首先对于TTP/C协议的基本架构以及上电群启动过程,全局时钟同步,容错策略等关键技术进行介绍,然后提出一种基于TTP的时间触发总线协议,并基于DSP实现协议控制器进行时间触发通讯。结果表明时间触发总线具有良好的时间确定性,容错特性以及较高的总线利用率,适用于航空,铁路,汽车等安全关键系统的底层网络通信。     

基于时间触发总线的发动机分布式控制系统原型设计

分布式控制具有重量轻、模块化程度高和可靠性高等特点,是未来航空发动机电子控制系统的发展方向之一。基于时间触发总线TTP/C构建了分布式控制原型系统,根据发动机控制需求将系统划分为监控节点和智能节点的架构,制定了集群级和节点级的TTP/C通信协议。基于Simulink模型设计了智能节点应用软件,基于VxWorks设计了监控节点应用软件。经过系统试验,表明基于TTP/C通信总线的分布式原型系统能够满足发动机分布式控制通信要求,具有实时性好、可靠性高的特点。     

TTP/C协议的一致性机制研究

介绍了一种基于时间触发的面向容错分布式嵌入系统的通用构架TTA，以及目前TTA系统的主流协议TTP／C所提供的主要一致性机制，并提出了一种改进的状态确认算法。     

Zynq平台的TTP/C总线控制器容错算法设计

在自主设计的TTP/C总线控制器中,充分利用Zynq芯片的可编程逻辑单元和程序处理单元,设计了一种基于成员关系协议(GMP)的容错算法,以快速检测与隔离总线集群中的故障节点.试验表明,所设计的容错算法能有效检测并隔离总线集群中的故障节点.     

军用总线发展趋势研究

"综合模块化航空电子系统"是军用飞行器的重要组成部分,其架构直接决定着飞行器的性能和采用的军用数据总线类型。随着航空电子系统的日益发展,特别是进入当前的分布式综合电子系统阶段,对军用总线时间确定性、多冗余高容错、可组合、可继承性、高带宽等指标提出了更高的要求。通过对比目前主要的几种军用总线的优缺点和具体应用场景,提出了TTP/C是最符合当前综合航电系统发展的军用总线。     

基于FPGA的时间触发协议控制器实现

时间触发协议是TTA架构必需的通信协议,用于在要求高可靠性的分布式容错实时系统中电子模块之间的互连;目前作为时间触发通信系统重要组成部分的时间触发控制器主要是采用处理器来实现协议的处理,协议开销比较大;基于FPGA的时间触发协议控制器的设计,采用了具有较好同步能力的编码方式和合理的帧格式,在建立全局时间基准的基础上优化了协议处理状态机,利用FP-GA的并行处理能力,降低了协议开销,增加了总线的效率,同时也提高了时钟同步精度和容错能力;仿真结果表明,基于FPGA的时间触发协议控制器具有较好的性能.     

基于分布式架构的星载并行计算机容错技术

星载计算机需要容错技术来满足在外太空运行的可靠性要求。目前的星载计算机多机系统通常设计为主从结构,集中于一个主节点上进行容错策略控制,这种结构存在着一点失效即瘫痪的隐患。为此,本文提出一种分布式架构下的星载并行容错计算机系统,将集中控制的容错部件分布化于各个节点之上,提高了系统的容错可靠性,在此架构上提出了计算节点、容错部件和I/O等容错策略,并给出了相应的模型及模拟测试结果,为进行类似项目的开发研究提供了有价值的指导和参考。     

采用NOP协议实现三模冗余系统的形式化验证

对于安全关键系统容错是其实现安全性的重要手段,为最小化冗余单元之间的关联性,通常采用分布式冗余系统,典型的是三模冗余系统。为了在分布式环境下,实现基于三模冗余机制的容错系统,提出了一种可靠的广播协议-NOP（Node Order Protocol）,它采用预定义的节点顺序解决共享介质冲突,并且在单一故障模式假设下,实现了有序的、可靠的消息传输服务,并采用基于模型检测的形式化方法进行了容错系统安全性的验证。验证结果显示基于NOP协议构建的三模冗余系统,在单一任意故障模式下,能够正确地进行故障的检测和诊断,并保证所有正常节点保持一致状态,从而保证单一故障节点被掩蔽,实现单一故障的容错能力。     

南京大学陈增兵、尹华磊课题组实现突破1/3容错极限的量子区块链

<正>近日,南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心的陈增兵、尹华磊课题组提出了一种1/2容错极限的无条件安全量子拜占庭共识协议。通过巧妙地构建以量子数字签名为基础的多轮广播基本单元和引入循环递归结构,该研究团队基于二叉树模型证明了一条安全路径,在实现信息论可证明安全性的同时,突破了经典拜占庭共识协议的1/3容错极限。在此基础上,该团队首次成功演示了一个包含两个恶意节点的五节点量子区块链共识网络,并演示了区块链在金融领域的重要应用——分布式账单的实现。     

基于Zynq的TTP/C分布式控制系统智能节点设计

TTP/C总线是一种基于时间触发的数据总线,具有严格的时间确定性和高度的通信可靠性.本文利用Zynq芯片的程序处理单元和逻辑处理单元,开发了一种高度集成的航空发动机分布式控制系统TTP/C智能节点.通过开展航空发动机分布式控制硬件在环试验,智能节点的通信可靠性和实时性以及节点的功能得到了验证,能够满足航空发动机分布式控制需求.