[發明專利]現場總線傳輸方法

有效

• 申請號: 201310171208.5
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103236962B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 鄭聲友
• 申請（專利權）人: 鄭聲友
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種總線傳輸方法，更具體的說，本發明主要涉及一種現場總線的傳輸控制方法。

背景技術

現有的現場總線中，數據的傳輸分為平衡信號傳輸和非平衡信號傳輸。在以平衡信號傳輸數據的總線中具有代表性的有CAN總線，RS422總線等。在以非平衡信號傳輸數據的總線中具有代表性的總線有METER－BUS，現在較流行的火災報警器使用的總線等。

在上述總線中，以平衡信號傳輸數據的總線雖解決了高速遠程傳輸數據的問題，這類總線中的有些總線也具有多主機仲裁的功能（如CAN總線）。但其不能夠向連接在總線上面的設備提供電源。并且在實際工程中，總線的網絡拓撲必須以手拉手的方式進行連接，并且必須在終端連接匹配電阻，才能實現可靠通信，這為工程施工帶來了極大的不便；而現有的以非平衡信號傳輸數據的總線，雖其解決了向節點設備供電和總線網絡拓撲可隨意連接的問題，但卻不能實現總線多主機仲裁，并且現有的以非平衡信號傳輸數據的總線中，雖能向節點設備供電，但其供電電流很小（如，METER-BUS僅能通過其總線向設備提供最多200mA的電流）。從而限制了連接在總線中的設數量。

發明內容

本發明提供一種現場總線傳輸方法，由以下步驟組成：

a、充電過程：總線控制器向各個主機充電；

b、幀同步過程：總線控制器向各個主機發送幀同步脈沖，主機接收并判斷幀同步脈沖；

c、仲裁過程：總線控制器向各個主機發送仲裁域，并接收從各個主機返回的仲裁域數據；有總線使用需求的主機將自身的總線優先級逐位發送到仲裁域，并接收仲裁域數據判斷是否獲得總線使用權；無總線使用需求的主機接收仲裁域數據；總線控制器和各個主機根據仲裁域數據判斷都無總線使用需求則跳轉到充電過程；

d、數據量域傳輸過程：總線控制器向總線發送數據量域；獲得總線使用權的主機將自身需要發送數據包的長度作為仲裁域數據發送到總線上；沒有獲得總線使用權的主機和總線控制器接收數據量域數據；

e、數據域傳輸過程：總線控制器根據接收到的數據量域，向總線發送相應長度的數據域；獲得總線使用權的主機將需要發送的數據發送到總線上，沒有獲得總線使用權的主機和總線控制器接收數據域數據；

更進一步技術方案是：所述仲裁域、數據量域和數據域都包括相應個數的同步數據位；所述同步數據位包括一個同步脈沖和一個載荷脈沖；

更進一步技術方案是：所述有總線使用需求的主機在接受到仲裁域的同步數據位后，根據自身仲裁域數據相應位的狀態，判斷是否需要拉低同步數據位的載荷脈沖電壓；同時檢測該載荷脈沖電壓狀態，僅當所述有總線使用需求的主機沒有拉低同步數據位中的載荷脈沖電壓，又檢測到該載荷脈沖電壓被拉低的情況下，則該主機立即丟失總線使用權，轉而接收仲裁域數據；其它情況下有總線使用需求的主機均不丟失總線使用權。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：本發明通過單根信號線同時為連接在總線中的設備提供大電流供給和實現非平衡數據傳輸，同時通過總線仲裁實現多主機傳輸數據，總線以非平衡方式傳輸同步數據,使得實際工程中不需要連接終端匹電阻，網絡拓撲可隨意連接。

附圖說明

圖1是本發明的步驟流程示意圖；

圖2是本發明總線時序周期示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，但本發明的實施方式不限于此。

根據本發明的一個實施例，如圖1所示，現場總線傳輸方法依次包括充電過程1，幀同步過程2，仲裁過程3，數據量域傳輸過程4和數據域傳輸過程5，當在數據域傳輸過程5結束完后完成一個周期循環，自動跳轉到充電過程1開始新的過程；在仲裁過程3中，如果所有的總線控制器和主機都無總線傳輸需求，則再跳轉到充電過程1開始新的循環。

根據本發明的更加優選的實施例，如圖2所示，總線傳輸方法由無窮多個總線周期組成,每個總線周期由充電過程1和通信過程組成。在充電過程1，總線控制器控制總線上的電壓維持在電壓V2一段特定的時間,在這段時間，總線時序控制器可為總線上的各個主機提供電源供給，總線上的各個主機在充電過程1為自身充電，以備后面的通信過程使用。通信過程由幀同步域過程2，仲裁過程3，數據量域傳輸過程4和數據域傳輸過程5組成。

在幀同步域過程2，總線控制器控制總線的電壓為電壓V1一段特定的時間，各主機根據總線電壓狀態和該狀態維持的時間，判斷是否是幀同步域，僅當判斷是幀同步域時，才為通信過程的下階段作準備。