ZHCY190C February 2022 – October 2024 DP83TG720R-Q1 , DP83TG720S-Q1 , TCAN1043A-Q1
為了適應(yīng)不同的延遲或 QoS 要求，基于以太網(wǎng)的時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò) (TSN) 是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但這種部署需要進(jìn)行大量微調(diào)；較舊的 MCU 和處理器甚至不能在硬件中完全支持此功能。PHY IC 級(jí)或開關(guān)支持可能會(huì)有所幫助，尤其是在時(shí)間同步方面。
在許多情況下，在單個(gè) SoC 中集成多個(gè)以太網(wǎng)端口可以成為節(jié)省布板空間和成本的一大優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于音頻應(yīng)用，許多信息娛樂架構(gòu)已經(jīng)使用音頻視頻橋接 (AVB)，對(duì)于這種情況，時(shí)間同步非常重要（請(qǐng)參閱技術(shù)文章使用時(shí)鐘發(fā)生器優(yōu)化適用于汽車應(yīng)用的 eAVB）。AVB 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)過驗(yàn)證，但在域架構(gòu)中部署時(shí)，它們不受許多并發(fā)問題的影響。隨著向區(qū)域架構(gòu)（該架構(gòu)將所有類型的數(shù)據(jù)流量結(jié)合在一起）轉(zhuǎn)移，較新的 TSN 特性變得越來越重要。
表 1 列出了一些可能與區(qū)域架構(gòu)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的電氣電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE) TSN 標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱白皮書“面向工業(yè)自動(dòng)化的時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)”。
| 標(biāo)準(zhǔn) | 別名 | 說明 |
|---|---|---|
| IEEE 802.1AS | 時(shí)序和同步 | 提供第 2 層時(shí)間同步 |
| IEEE 802.1Qbv | 時(shí)間感知型整形器 （現(xiàn)已更名為調(diào)度流量增強(qiáng)） |
按輪流時(shí)間表運(yùn)行橋接器的 8 端口輸出隊(duì)列。根據(jù)時(shí)間安排阻止除一個(gè)端口之外的所有其他端口，以防止在預(yù)定傳輸期間發(fā)生延遲。 |
| IEEE 802.3br | 穿插快速流量 | 中斷普通幀的傳輸以傳輸“快速”幀，然后再恢復(fù)普通幀的傳輸。 |
| IEEE 802.1Qbu | 幀占先 | 改善非時(shí)間關(guān)鍵型幀的中斷，以啟用時(shí)間關(guān)鍵型幀吞吐量。 |
| IEEE 802.1CB | 冗余 | 消息在不相關(guān)路徑上并行復(fù)制和傳輸；在接收器端刪除冗余重復(fù)項(xiàng)。 |
| IEEE 802.1Qch | 循環(huán)排隊(duì)和轉(zhuǎn)發(fā) | 根據(jù)流量類別收集數(shù)據(jù)包并在一個(gè)周期內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)它們。如果需要優(yōu)先考慮受控時(shí)序，但降低延遲并不重要（可由 IEEE 802.1AS 和 IEEE 802.1Qbv 涵蓋），那么簡(jiǎn)單的方法是使用 TSN。 |
| IEEE 802.1Qci | 按流過濾和管制 | 根據(jù)到達(dá)時(shí)間、速率和帶寬過濾入口端口上的幀，以防止過度使用帶寬和突發(fā)大小，以及防止出現(xiàn)故障或惡意端點(diǎn)。 |
| IEEE 802.1Qav | 基于流量的信用整形器 | 避免幀（同一類或流）的突發(fā)；更改流量類別或流之間的優(yōu)先級(jí)。 |
對(duì)于音頻用例，延遲目標(biāo)沒有動(dòng)力總成或底盤控制用例那么嚴(yán)格（毫秒與微秒）。但是，即使在通過同一網(wǎng)絡(luò)路由大量元數(shù)據(jù)或配置數(shù)據(jù)流量或大量 ADAS 傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，也不能違反音頻延遲要求 – 不能丟棄數(shù)據(jù)包。這就是仲裁和微調(diào)現(xiàn)有 TSN 參數(shù)非常重要的原因。一個(gè)眾所周知的參數(shù)是時(shí)間感知型整形 (TAS)，它在 TI 的 Processor SDK 中提供，被稱為調(diào)度流量增強(qiáng) (EST) 分流。無論并行傳輸多少其他數(shù)據(jù)（如 ADAS 傳感器數(shù)據(jù)），TAS 都可保障在預(yù)定義的時(shí)間段后傳輸較低帶寬流量。理想情況下，將 TSN 硬件開關(guān)集成在 TI 的處理器（如 DRA821）中，可提供全面的軟件靈活性，同時(shí)硬件加速器可針對(duì)數(shù)據(jù)包處理以及轉(zhuǎn)發(fā)或主動(dòng)丟棄數(shù)據(jù)包提供支持。