ГОСТ Р 70020-2022 Космическая техника. Интерфейсы и протоколы высокоскоростного межприборного информационного обмена и комплексирования бортовых систем космических аппаратов. SpaceWire-RUS

Приложение Х

(справочное)

Механизм распределенных прерываний. Общие сведения

Х.1 Технология SpaceWire может быть использована для построения интегрированной сетевой инфраструктуры для бортовых систем КА. В отличие от сетей предыдущего поколения в сетях SpaceWire могут одновременно передаваться потоки данных различных типов, такие как данные пользовательских приложений, данные для распределенной обработки в узлах сети, управляющие и служебные данные. Кроме того, сети SpaceWire предоставляют сервис передачи системного времени в той же коммуникационной среде, по которой осуществляется передача пользовательских и служебных данных. Данный сервис передачи в других сетевых стандартах, как правило, реализован посредством использования выделенных линий передачи.

Х.2 Можно выделить следующие причины, вследствие которых служебные сигналы реального времени принято передавать по выделенным линиям:

- служебные сигналы реального времени необходимо передавать с очень низкими задержками (как правило, максимально допустимая задержка составляет несколько микросекунд), так как они могут быть использованы для управления системой в критических ситуациях;

- на распространение служебных сигналов реального времени не должны влиять потоки данных других типов, передаваемых между узлами системы для обеспечения низкой задержки передачи данных и надежности;

- служебные сигналы реального времени могут быть использованы как для однонаправленной передачи информации, так и для организации взаимодействия по типу "запрос-ответ".

Х.3 В целях упрощения и ускорения передачи и обработки служебных сигналов, передаваемых по выделенным линиям, их количество должно быть ограничено.

Х.4 Механизм распределенных прерываний стандарта SpaceWire наследует преимущества служебных сигналов реального времени, передаваемых по выделенным линиям, используя для передачи таких сигналов не выделенные линии, а единую коммуникационную среду.

Х.5 Ключевыми особенностями механизма распределенных прерываний являются низкая задержка передачи, простое конфигурирование и высокая надежность доставки информации.

Х.5.1 Низкая задержка передачи сигналов достигается благодаря небольшому размеру сигнала (14 битов), высокому приоритету по отношению к другим SpaceWire-кодам и возможности передавать такой сигнал даже по тем каналам SpaceWire, которые заблокированы передаваемыми по ним пакетами данных.

Х.5.2 Простое конфигурирование механизма означает отсутствие таблиц маршрутизации в коммутаторах сети, что снижает вероятность ошибочного конфигурирования и, следовательно, повышает надежность передачи сигналов реального времени.

Х.5.3 Высокая надежность доставки сигналов распределенных прерываний достигается использованием широковещательной рассылки сигналов распределенных прерываний, выполняемой в каждом коммутаторе, что обеспечивает информационную избыточность в сетях с аппаратной избыточностью и повышает вероятность результативной доставки сигналов.

Х.6 Механизм распределенных прерываний SpaceWire предназначен в первую очередь для передачи служебных сигналов реального времени, которые в стандартах предыдущих поколений передавались по выделенным линиям.

Х.7 Данный механизм не предназначен для передачи команд с параметрами, сигналов синхронизации, генерируемых с высокой (свыше 1 МГц) частотой, и т.д. Для решения этих задач необходимо разрабатывать другие механизмы.