以太网技术经过几十年的发展,已经融入了人们生活与工作中,逐渐成为世界上应用最普及的技术之一,而随着智能制造和大数据时代的到来,人们对网络的功能以及性能提出了更高的要求,尤其是在航空航天、自动驾驶、工业实时控制等高精尖领域,对网络高实时性,高确定性的需求更加迫切。传统以太网采用事件触发机制具有抗突发的优点,但其“尽力传输”的数据通信方式,导致数据在传输过程中会产生无法预估的延时及抖动,难以保证网络中端对端通信的可靠性和实时性,显然无法直接满足航空电子,工业控制等领域的标准。确定性以太网引入了时间同步机制和时间触发机制,为业务的实时性提供有效保障,并与传统以太网的事件触发机制相结合,实现在同一网络中高可靠地支持不同应用属性业务的综合传输。本文结合“同步确定性以太网终端设计与实现”项目的具体需求,完成了一种兼容性较好的确定性以太网瘦终端的设计。文章首先介绍了确定性以太网技术相关背景及国内外研究情况,并对全文内容进行统筹安排;其次,对确定性以太网相关概念及组成进行概述,并根据项目需求制定总体设计方案;第三,详细论述确定性以太网瘦终端各个模块的设计与实现,主要内容包括:1.实现对时间触发、速率受限、尽力而为三种混合业务无冲突传输的调度方式;2.实现对关键业务的冗余管理机制;3.采用纯硬件实现SAE AS6802时间同步协议;4.实现在无CPU情况下对终端进行远程配置管理的方案;5.实现对物理层芯片的控制;6.实现对终端运行状态的监测统计;第四,对确定性以太网瘦终端核心模块进行功能仿真验证,确保设计的正确性。最后,通过构建一个实际应用场景进行板级验证,并解决验证过程中发现的问题。根据实际测试结果,表明本文提出的设计方案完全满足需求,可实现与现有商用设备的通信兼容。