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TTP网络通信协议与TTTech公司
TTP（Time-Triggered Protocol）总线由TTTech公司首先提出，并据此推出了基于TTP总线全开发流程的解决方案，现已广泛应用于欧美，成为替代目前军用总线（如429总线）的优选之一，同时欧美、日本的多家芯片厂商通过购买TTTech公司的IP核授权，也逐步实现了TTP总线的成熟商业化。
在过去的10年中，TTP自身已经证明了其是适用于航空分布式控制系统的关键网络技术，从航空发动机控制、座舱系统以及电源管理到飞行控制等系统均能广泛应用。目前，TTP已被确定为Boeing B787、Airbus A380、Bombardier C系列、Embraer Legacy以及其它先进飞机中航空电子系统的通信解决方案。
带宽方面，TTP相比传统的ARINC429至少增加了50倍，相比MIL-1553增加了5倍，是CAN总线通信带宽的至少10倍。除此之外，TTP协议提高了通信数据的时间确定性，且采用分布式系统结构，一定程度上简化了先进集成系统的设计，从而降低了时间确定和安全关键系统及其软件的全寿命周期成本。TTP（SAE AS6003）是当前所有基于时间触发的确定性网络通信技术中首个被SAE标准化的通信协议。目前正在进行基于MIL-1553（AS6003/1）物理层和基于RS485（AS6003/2）物理层的TTP协议实现的研究，这将有效提高恶劣环境复杂分布式系统设计的效率。成立于1998年的TTTech公司一直致力于时间触发系统（Time-Triggered system）研究及TTP（Time-Triggered Protocol）和TTE(Time-Triggered Ethernet)应用技术的推广，为安全关键系统（Safety Critical Systems，即系统功能一旦失效将引起生命财产的重大损失、环境可能遭到严重破坏的系统）提供基于TTP/TTE高速实时容错通信技术的成熟解决方案。TTTech公司所提供的一系列高效、安全、功能强大的软硬件开发工具，目前已被广泛应用于汽车及航空航天领域内的安全关键系统的设计，仿真，快速原型验证和实现阶段。
1、TTP总线解决方案
TTP（Time-Triggered Protocol，时间触发协议），即SAE AS6003标准总线，是发展于航空/航天领域内的高速（单通道可达25Mbit/s），具有双冗余故障容错能力的高性能实时通信总线，目前已广泛应用于航空/航天、汽车等诸多安全关键领域。TTTech公司推出的TTP总线系统开发工具，可以方便地完成通信协议的设计、快速原型开发、实时仿真以及提供完善的测试测量环境。
• TTPTools——TTP软件开发工具
基于TTP总线的容错实时通信系统的专用嵌入式开发工具组件，覆盖从系统级功能设计到通信应用程序的自动代码生成的产品开发全流程，并可与MATLAB /Simulink或SCADElink无缝集成，极大的缩短开发周期，减少开发成本。包括：TTP-Matlink、 TTP-Plan、TTP-Build、TTP-Load、TTP-View、TTP-OS、TTP-Verify等。其主要功能包括：
♦ 通信系统结构设计；
♦ 自动生成通信层； ♦ 配置时间触发系统； ♦ 将系统配置下载到目标硬件； ♦ 分布式系统通信测试。 
• TTPDevelopment Cluster——TTP网络系统快速原型
TTP开发组件系统，包括完整的TTP开发流程工具和快速原型验证硬件平台。快速原型验证硬件平台可组成4个双通道节点互联的TTP通信系统，另带1个TTP-Monitoring Node用于TTP总线开发过程中的总线状态监测；开发流程工具可覆盖通信节点软件开发完整过程。 
2、TTE实时以太网解决方案
TTE即TTEthernet（Time-Triggered Ethernet，TTEthernet），是TTTech公司针对航空/航天领域安全关键系统特殊应用而研发的一种新型高性能实时以太网，通信速率可达1Gbit/s。物理层完全兼容标准以太网IEEE802.3，且同时符合ARINC664 p7（AFDX）和SAE AS6802标准，具有基于时间触发网络特有的高实时性及双通道冗余的高故障容错能力，在航空航天、汽车等领域均具有广阔的应用前景。TTTech公司推出了完整的TTE开发工具，并以其在基于时间触发通信领域丰富的工程经验和技术积累为客户提供最全面的技术支持。
• TTE Evaluation System——TTE网络快速原型系统
TTE网络快速原型系统，包括完整的TTE网络系统验证所需软硬件工具，系统硬件通过DO-254 Level A验证，软件通过DO-178B Level A验证。主要特点如下： ♦ 网络通信速率可选100Mbit/s或1Gbit/s两种； ♦ 通信介质可选光纤或铜缆两种； ♦ 可选支持Linux、VxWorks（653）操作系统； ♦ 系统组成：2个交换机（12端口），4个终端系统（可根据实际需要增加），双通道； ♦ 完整的TTE开发工具链：TTE-Plan、TTE-Build、TTE-Load、TTE-View； ♦ 可选通信记录和分析工具：TTE Monitoring system； ♦ 提供Demo。
• TTEthernet 交换机
♦ 12×1Gbit/s以太网光（或铜缆）端口； ♦ 24Gbit/s全双工总带宽； ♦ 支持时间调度表和优先级两种通信方式； ♦ 符合TTEthernet时钟同步协议； ♦ 支持多达16个时钟同步主节点，并区分优先级； ♦ 支持多跳转发； ♦ 时间抖动低于1us； ♦ 支持8个子调度表，4096个VL。
• TTEPCIe Card——TTE PCIe终端系统
♦ 符合TTE协议的PCIe接口终端系统； ♦ 支持最多3个1Gbit/s TTE通道； ♦ Altera Stratix IV (EP4SGX系列)； ♦ 256M Flash，16M RAM； ♦ 支持DMA、JTAG。
• TTETools——TTE网络系统开发工具链
TTE网络系统开发工具链支持TTE网络系统的无缝设计、配置、数据下载及TTE交换机及终端的通信功能验证。所有开发工具基于一个XML数据库交换数据，支持对交换机和通信终端的通信协议数据库的开发及配置，减小开发难度。包括：TTE-Plan、TTE-Build、TTE-Load、TTE-View、TTE-Verify等。其主要功能包括：
♦ TTE-Plan：交换机及通信终端配置；
♦ TTE-Build：通信配置及配置文件生成；
♦ TTE-Load：交换机配置文件下载； ♦ TTE-View：通信系统实时监测； ♦ TTE-Verify：通信系统功能分析验证。
应用&案例
1、TTP总线解决方案
• Hamilton Sundstrand在Boeing 787的动力系统和环控系统中均采用了TTTech公司的TTP总线解决方案。该项目中一共实施了包含11条TTP网络，70个TTP节点。 • Nord-Micro将TTP作为空客A380的舱压控制系统实时通信总线。该系统由4个TTP节点，构成双通道冗余网络，由TTTech提供的嵌入式软件（如TTP-OS何FT-COM）和硬件（TTP通信控制器）在系统中通过了DO254和DO178B适航认证。 
• Honeywell从2000年开始在其MAC平台中采用TTTech提供的TTP通信解决方案。该MAC平台进而应用在2004年首飞的Aermacchi M-346教练机上以及2006年首飞的Lockheed Martin F-16上。
• 电子联锁系统是铁路信号控制的重要组成部分，主要用于控制车站信号设备之间严密的逻辑制约关系，从而保证行车的绝对安全。Alcatel在其电子联锁系统中采用TTTech的TTP总线通信技术的主要理由在于TTP的通信时间确定性和高容错性能，整个系统符合IEC61508 SIL4安全标准。
2、TTE实时以太网解决方案
• 早在2008年7月，Honeywell先进技术平台系统在其新一代全权限数字发动机控制系统中首次使用了TTTech公司1Gbps和10Mbit/s的实时以太网技术。其中两个发动机之间海量数据交换采用高速实时容错1Gbps TTE网络，而发动机本地开关量等执行器控制信息采用10Mbps TTE网络进行通信。  • 2009年4月，TTTech公司与美国航天局（NASA）签署协议，为太空应用建设高容错高速可裁剪新一代网络通信服务，该服务基于IEEE802.3以太网标准开发。随后美国航天局已经将TTEthernet的一些技术用在了猎户座载人探索飞行器上(Orion Crew Exploration Vehicle)。 • 2010年7月，TTTech公司已经向美国联合技术公司（United Technologies Corp）旗下的子公司美国西科斯基飞机公司（Sikorsky Aircraft Corporation）交付了一套基于TTE网络技术的分布式IMA（集成模块化航空电子设备）试验平台。 (中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮) |
