[發(fā)明專(zhuān)利]一種并行通訊總線及數(shù)據(jù)傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210521576.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103019986A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏元林;費(fèi)生波;程金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西千山航空電子有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種并行通訊總線及數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)

并行通訊總線作為一種常見(jiàn)的通訊總線，以其接口簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易，在通訊領(lǐng)域占據(jù)著重要的位置。然而現(xiàn)有的并行通訊總線及數(shù)據(jù)傳輸方法在實(shí)際應(yīng)用中卻存在以下不足：1）現(xiàn)有的并行通訊總線必須依靠時(shí)鐘信號(hào)的邊沿來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣，在采樣時(shí)要求數(shù)據(jù)和地址保持穩(wěn)定，如果進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，數(shù)據(jù)、地址和時(shí)鐘的延遲都可能導(dǎo)致傳輸失敗；2）現(xiàn)有的并行總線通常采用地址總線、數(shù)據(jù)總線同時(shí)進(jìn)行傳輸，需要大量的傳輸線，同時(shí)傳輸線之間信號(hào)的同步也制約并行總線的傳輸速度和傳輸距離；3）無(wú)信號(hào)和信號(hào)“0”均采用低電平表示，當(dāng)硬件故障時(shí)（常見(jiàn)如開(kāi)路、對(duì)地短路等）容易誤讀為“0”，導(dǎo)致誤碼的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種并行通訊總線及數(shù)據(jù)傳輸方法，具有傳輸穩(wěn)定可靠、誤碼率低、占用信號(hào)線少、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。

技術(shù)方案：一種并行通訊總線，包括時(shí)鐘、數(shù)據(jù)，所述時(shí)鐘包括幀同步時(shí)鐘和字同步時(shí)鐘。

所述幀同步時(shí)鐘控制總線幀速率，可以根據(jù)需要設(shè)置幀同步時(shí)鐘的頻率；所述字同步時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)字的傳輸速率，可以根據(jù)需要設(shè)置字同步時(shí)鐘的頻率；所述數(shù)據(jù)的寬度可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。

采用TTL下降沿有效方式傳輸。若傳輸數(shù)據(jù)為“0”則保持總線信號(hào)為T(mén)TL高電平，若傳輸數(shù)據(jù)為“1”則總線信號(hào)為T(mén)TL低脈沖信號(hào)，脈沖寬度小于等于半個(gè)字同步時(shí)鐘周期。

所述數(shù)據(jù)和字同步時(shí)鐘可相差半個(gè)字同步時(shí)鐘周期。

一種數(shù)據(jù)傳輸方法，利用到上述并行通訊總線，包括以下步驟：

步驟一：同時(shí)發(fā)送幀同步時(shí)鐘和數(shù)據(jù)；

步驟二：半個(gè)字同步時(shí)鐘周期之后，發(fā)送字同步時(shí)鐘；

步驟三：在上一個(gè)字同步時(shí)鐘開(kāi)始后的半個(gè)字同步時(shí)鐘周期，發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)；

步驟四：重復(fù)步驟二和步驟三，發(fā)送該幀的所有數(shù)據(jù)和字同步時(shí)鐘；

步驟五：重復(fù)步驟一至步驟四操作，依次發(fā)送其它幀。

有益效果：本發(fā)明提供了一種新型并行通訊總線，該總線具有傳輸穩(wěn)定可靠、誤碼率低、占用信號(hào)線少、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳輸線路上的硬件故障情況，可廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)領(lǐng)域。

1）總線傳輸延遲改進(jìn)。由于本發(fā)明不像現(xiàn)有并行總線那樣在時(shí)鐘的邊沿采樣數(shù)據(jù)總線信號(hào)，而是通過(guò)捕捉時(shí)鐘脈沖前數(shù)據(jù)總線上是否有TTL低脈沖信號(hào)來(lái)判斷數(shù)據(jù)是“1”還是“0”，因此只要數(shù)據(jù)延遲小于±1/2時(shí)鐘周期，數(shù)據(jù)均能得到可靠傳輸，避免因信號(hào)延遲造成的數(shù)據(jù)誤碼和傳輸失敗。本發(fā)明可接受的傳輸延遲也遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)總線，并且抗干擾能力更強(qiáng)。

2）不需要地址線。本發(fā)明采用字同步信號(hào)來(lái)進(jìn)行地址的同步。當(dāng)幀同步信號(hào)出現(xiàn)后，第1個(gè)字同步時(shí)鐘前的數(shù)據(jù)的地址為0號(hào)地址，后面依次遞增，直到下一個(gè)幀同步信號(hào)出現(xiàn)后，開(kāi)始下一幀的地址和數(shù)據(jù)。因此無(wú)需額外的地址總線，減少了傳輸線的數(shù)量。

3）傳輸距離遠(yuǎn)。本發(fā)明采用TTL電平和下降沿有效方式進(jìn)行信號(hào)傳輸，信號(hào)衰減小，傳輸距離至少可達(dá)數(shù)百米以上，克服了現(xiàn)有的并行數(shù)據(jù)總線傳輸距離較短的缺陷。且當(dāng)前通用電子元器件就能夠保證傳輸信號(hào)被可靠接收。

4）易于發(fā)現(xiàn)總線硬件故障。在實(shí)際工程應(yīng)用中，數(shù)據(jù)總線長(zhǎng)時(shí)間使用后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)總線斷開(kāi)、對(duì)地短路等故障?，F(xiàn)有并行總線采用TTL低電平表示“0”，TTL高電平表示“1”，當(dāng)總線發(fā)生此類(lèi)故障時(shí)總線為“0”通常會(huì)誤判而無(wú)法分辨總線斷開(kāi)或?qū)Φ囟搪返惹闆r，因此無(wú)法識(shí)別該類(lèi)故障。本發(fā)明采用TTL高電平表示“0”，采用TTL低脈沖表示“1”，由于時(shí)鐘的存在總線不可能長(zhǎng)時(shí)間為“0”，當(dāng)出現(xiàn)以上故障時(shí)，總線保持為“0”一個(gè)字同步時(shí)鐘周期以上，就會(huì)被判定為故障，從而避免了總線傳輸錯(cuò)誤。

附圖說(shuō)明

圖1現(xiàn)有并行通訊總線信號(hào)及其失敗模式示意圖。

圖2本發(fā)明并行通訊總線傳輸信號(hào)示意圖。

圖3本發(fā)明并行通訊總線傳輸信號(hào)實(shí)例圖。

其中：

a：正常情況；

b：數(shù)據(jù)延遲導(dǎo)致傳輸失敗；

c：地址延遲導(dǎo)致傳輸失??；

d：時(shí)鐘延遲造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致傳輸失敗；

e：時(shí)鐘延遲造成地址錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致傳輸失敗。

D0,D1……Di：地址0對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，地址1對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)……地址i對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；

SZ1,SZ2……SZi：地址1對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘，地址2對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘……地址i對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘；

XH1,XH2:幀同步時(shí)鐘1，幀同步時(shí)鐘2；