Testovací modul pro vybranou část standardu IEEE 802.1Q
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá analyzováním IEEE 802.1Q standardu TSN skupiny a návrhem testovacího modulu. Testovací modul je napsán v jazyku VHDL a je možné jej implementovat do Intel Stratix® V GX FPGA (5SGXEA7N2F45C2) vývojové desky. Standard IEEE 802.1Q (TSN) definuje deterministickou komunikace přes Ethernet sít, v reálném čase, požíváním globálního času a správným rozvrhem vysíláním a příjmem zpráv. Hlavní funkce tohoto standardu jsou: časová synchronizace, plánování provozu a konfigurace sítě. Každá z těchto funkcí je definovaná pomocí více různých podskupin tohoto standardu. Podle definice IEEE 802.1Q standardu je možno tyto podskupiny vzájemně libovolně kombinovat. Některé podskupiny standardu nemohou fungovat nezávisle, musí využívat funkce jiných podskupin standardu. Realizace funkce podskupin standardu je možná softwarově, hardwarově, nebo jejich kombinací. Na základě výše uvedených fakt, implementace podskupin standardu, které jsou softwarově související, byly vyloučené. Taky byly vyloučené podskupiny standardů, které jsou závislé na jiných podskupinách. IEEE 802.1Qbu byl vybrán jako vhodná část pro realizaci hardwarového testu. Různé způsoby testování byly vysvětleny jako DFT, BIST, ATPG a další jiné techniky. Pro hardwarové testování byla vybrána „Protocol Aware (PA)“technika, protože tato technika zrychluje testování, dovoluje opakovanou použitelnost a taky zkracuje dobu uvedení na trh. Testovací modul se skládá ze dvou objektů (generátor a monitor), které mají implementovanou IEEE 802.1Qbu podskupinu standardu. Funkce generátoru je vygenerovat náhodné nebo nenáhodné impulzy a potom je poslat do testovaného zařízeni ve správném definovaném protokolu. Funkce monitoru je přijat ethernet rámce a ověřit jejich správnost. Objekty jsou navrhnuty stejným způsobem na „TOP“úrovni a skládají se ze čtyř modulů: Avalon MM rozhraní, dvou šablon a jednoho portu. Avalon MM rozhraní bylo vytvořeno pro komunikaci softwaru s hardwarem. Tento modul přijme pakety ze softwaru a potom je dekóduje podle definovaného protokolu a „pod-protokolu “. „Pod-protokol“se skládá z příkazu a hodnoty daného příkazu. Podle dekódovaného příkazu a hodnot daných příkazem je kontrolovaný celý objekt. Šablona se používá na generování nebo ověřování náhodných nebo nenáhodných dat. Dvě šablony byly implementovány pro expresní ověřování nebo preempční transakce, definované IEEE 802.1Qbu. Porty byly vytvořené pro komunikaci mezi testovaným zařízením a šablonou podle daného standardu. Port „generátor“má za úkol vybrat a vyslat rámce podle priority a času vysílaní. Port „monitor“přijme rámce do „content-addressable memory”, která ověřuje priority rámce a podle toho je posílá do správné šablony. Výsledky prokázaly, že tato testovací technika dosahuje vysoké rychlosti a rychlé implementace.
This master paper is dealing with the analysis of IEEE 802.1Q group of TSN standards and with the design of HW tester. Standard IEEE 802.1Qbu has appeared to be an optimal solution for this paper. Detail explanation of this sub-standard are included in this paper. As HW test the implementation, a protocol aware technique was chosen in order to accelerate testing. Paper further describes architecture of this tester, with detail explanation of the modules. Essential issue of protocol aware controlling objects by SW, have been resolved and described. Result proof that this technique has reached higher speed of testing, reusability, and fast implementation.
This master paper is dealing with the analysis of IEEE 802.1Q group of TSN standards and with the design of HW tester. Standard IEEE 802.1Qbu has appeared to be an optimal solution for this paper. Detail explanation of this sub-standard are included in this paper. As HW test the implementation, a protocol aware technique was chosen in order to accelerate testing. Paper further describes architecture of this tester, with detail explanation of the modules. Essential issue of protocol aware controlling objects by SW, have been resolved and described. Result proof that this technique has reached higher speed of testing, reusability, and fast implementation.
Description
Keywords
Citation
AVRAMOVIĆ, N. Testovací modul pro vybranou část standardu IEEE 802.1Q [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Mikroelektronika
Comittee
doc. Ing. František Urban, CSc. (předseda)
RNDr. Ladislav Mareček, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Šteffan, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Řezníček, Ph.D. (člen)
Ing. Alexandr Knápek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-04
Defence
Student seznámil státní zkušební komisi s řešením své diplomové práce a zodpověděl otázky a připomínky oponenta. Dále odpověděl na otázky dle komise. Student prezentoval svou diplomovou práci v anglickém jazyce. Všechny doplňující otázky byly zodpověděny na vysoké urovni odbornosti.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení