[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)形總線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文CRC校驗(yàn)字的動(dòng)態(tài)修正方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910061656.3
• 申請(qǐng)日: 2009-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101630997A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋寶;唐小琦;陳吉紅;肖志鵬;陳天航;金宏星;唐玉枝;胡歡;周向東;周會(huì)成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);武漢華中數(shù)控股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L1/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L1/00;H04L12/42
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形總線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文CRC校驗(yàn) 字的動(dòng)態(tài)修正方法。

背景技術(shù)

高檔數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器之間大都采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的數(shù)字 通信方式。如FANUC采用FSSB總線(xiàn)，SIMENS采用PROFINET等現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。 和模擬量、脈沖串方式相比，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)具有較高的實(shí)時(shí)性和可靠性，能滿(mǎn) 足數(shù)控機(jī)床高速、高精度的加工要求。

在這種總線(xiàn)式數(shù)控系統(tǒng)中，控制裝置和伺服驅(qū)動(dòng)器或I/O設(shè)備之間通 過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)。通常，經(jīng)由現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換按照主從 原則執(zhí)行。在總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中，主導(dǎo)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼军c(diǎn)稱(chēng)為主站，如數(shù) 控系統(tǒng)中的控制裝置。而被動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼军c(diǎn)稱(chēng)為從站，即它們只被 允許應(yīng)主站要求確認(rèn)收到信號(hào)或者轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，如數(shù)控系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動(dòng)器 或I/O設(shè)備。

通常，為了避免布線(xiàn)復(fù)雜化，具有主從結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)形 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有總線(xiàn)用戶(hù)都連接到一個(gè)環(huán)形傳輸路徑，如圖1所示。

然而網(wǎng)絡(luò)通信中，由于信道傳輸特性不理想以及噪聲、電磁干擾等問(wèn) 題，導(dǎo)致傳輸信號(hào)發(fā)生畸變，從而產(chǎn)生誤碼。為了保證信息可靠傳輸，須 采取措施使數(shù)據(jù)接收方能實(shí)時(shí)檢測(cè)出誤碼，并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。通常 的做法是在數(shù)據(jù)幀中設(shè)有一個(gè)幀校驗(yàn)碼字段，并規(guī)定它所采用的幀校驗(yàn)碼 編碼方法。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)送端對(duì)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)碼進(jìn)行幀校驗(yàn)編碼， 編碼結(jié)果存放在幀校驗(yàn)碼字段上，并隨數(shù)據(jù)幀一起傳送給接收端。接收端 接收到帶有校驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)幀后，采用相同的編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)碼 進(jìn)行編碼，并與幀校驗(yàn)碼字段上的校驗(yàn)碼進(jìn)行比較，以檢驗(yàn)它們之間的一 致性。如果不一致，則說(shuō)明傳輸有差錯(cuò)。循環(huán)冗余校驗(yàn)方法(Cyclical Redundancy?Check，縮寫(xiě)為CRC)因?yàn)榫哂芯幋a和解碼方法簡(jiǎn)單，檢錯(cuò)和糾 錯(cuò)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)通信中得到了廣泛的應(yīng)用。常用的CRC校驗(yàn)方法 有CRC-32、CRC-16等。

在圖1所示的環(huán)形結(jié)構(gòu)中，主站將需要發(fā)送給各從站的數(shù)據(jù)信息按照 一定的規(guī)則打成一個(gè)如圖2所示的數(shù)據(jù)包發(fā)送給環(huán)形傳輸路徑，環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 中各從站在數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)時(shí)，無(wú)需接收全部數(shù)據(jù)包，而是在報(bào)文經(jīng)過(guò)其節(jié)點(diǎn) 時(shí)只下載屬于本站的編址數(shù)據(jù)，并將需要上傳的數(shù)據(jù)插入至報(bào)文相應(yīng)的位 置之中，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給與其相連的下一個(gè)站點(diǎn)，數(shù)據(jù)包最后由主站的 另一個(gè)端口接收。數(shù)據(jù)包從主站發(fā)出，依次不停留地通過(guò)各個(gè)從站，以近 似均勻的速度在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)，從站在數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)時(shí)，與數(shù)據(jù)包進(jìn)行實(shí)時(shí)的 數(shù)據(jù)交換，這種傳輸方式稱(chēng)為“飛讀”。

然而，由于數(shù)據(jù)報(bào)文在經(jīng)過(guò)各從站時(shí)，從站與數(shù)據(jù)報(bào)文交換了數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)報(bào)文的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生了變化，因而，數(shù)據(jù)報(bào)文中的CRC校驗(yàn)字也必須 相應(yīng)的進(jìn)行修改，以確保后續(xù)站點(diǎn)能正確的對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)。這就要 求從站能根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文的內(nèi)容，對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文中的CRC校驗(yàn)字進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正， 并將整個(gè)報(bào)文順利發(fā)送到下一個(gè)站點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)形總線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文CRC校驗(yàn)字的動(dòng)態(tài)修正 方法，該方法可以實(shí)時(shí)計(jì)算并動(dòng)態(tài)修正數(shù)據(jù)報(bào)文中CRC校驗(yàn)字。

本發(fā)明提供的環(huán)形總線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文CRC校驗(yàn)字的動(dòng)態(tài)修正方法，各從站 按照下述過(guò)程進(jìn)行處理：

第1步等待接收網(wǎng)絡(luò)報(bào)文；

第2步當(dāng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)，判斷是否接收數(shù)據(jù)，如果是，則并發(fā)執(zhí)行 過(guò)程A和過(guò)程B，否則返回第1步；

過(guò)程A包括下述第A1步至第A6步

第A1步提取網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中數(shù)據(jù)中的地址信息；

第A2步判斷提取的地址信息與本站的地址是否匹配；是者執(zhí)行第A3 步；否則丟棄該報(bào)文數(shù)據(jù)，結(jié)束過(guò)程A；

第A3步從網(wǎng)絡(luò)報(bào)文下載屬于本站點(diǎn)的數(shù)據(jù)至雙端口RAM，同時(shí)將本站 點(diǎn)需要上傳的數(shù)據(jù)插入報(bào)文；

第A4步將經(jīng)過(guò)第A3步處理后的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文除原CRC校驗(yàn)字之外的部分 按網(wǎng)絡(luò)芯片的工作時(shí)鐘發(fā)送給下一站，同時(shí)計(jì)算新的CRC校驗(yàn)字；

第A5步將新的CRC校驗(yàn)字按網(wǎng)絡(luò)芯片的工作時(shí)鐘緊隨網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù) 發(fā)給下一站；

第A6步過(guò)程A結(jié)束；

過(guò)程B包括第B1步至第B3步

第B1步對(duì)本站接收到的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)硬件CRC校驗(yàn)；

第B2步判斷CRC校驗(yàn)是否正確，是，則提示本從站的CPU從雙端口RAM 里下載數(shù)據(jù)，否則丟棄雙端口RAM里的數(shù)據(jù)；