[實用新型]競爭式RS-485總線多主通訊系統

有效

• 申請號: 201320333913.6
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN203301516U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王偉峰;李波;陳清泰;金家紅;周政;汪岳榮;甄榮國
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;浙江省電力公司;浙江創維自動化工程有限公司;紹興電力局
• 主分類號: H04L12/413
• 分類號: H04L12/413
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 戴曉翔

技術領域

本實用新型涉及一個通訊系統。

背景技術

如圖1所示，在傳統的RS-485總線中，總是有一個唯一的主節點，其它節點均為從節點。其工作過程如圖2所示，通訊總是由主節點發起，從節點收到命令后，得到總線控制權，再向總線上發送信息。發送結束后，總線控制權又歸還給主節點。從節點只有在主節點問詢時，才能發送數據，因此不能傳送告警等緊急數據；從節點間不能互通，只能通過主節點中轉，影響速度。為了提高節點數據傳送，引入總線監聽總線的競爭機制，其工作流程如圖3所示，總線監聽式總線競爭機制中依靠CPU對監聽到的總線數據與所發送的數據進行比對，來判斷總線上傳輸的數據是否正確，以字節為單位。如果產生沖突，則本次發送失敗，需要等待一段時間后重新競爭總線。其需要在CPU中增加節點競爭的軟件模塊，由于需要軟件處理判斷時間，節點數據傳輸時間長，而且其只能檢測出總線沖突，不能主動避讓，一旦出現沖突，通訊失敗，需重新競爭。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供競爭式RS-485總線多主通訊系統，以實現多主節點間的即可信息互通，提高通訊速度的目的。為此，本實用新型采取以下技術方案。

競爭式RS-485總線多主通訊系統，包括設于總線上的多個節點、與總線相連的接口芯片，其特征在于：節點設有輸入端與節點發送信號端及節點接收信號端連接的同或門電路、與同或門電路輸出端連接的雙路D型上升沿觸發器、輸入端與雙路D型上升沿觸發器輸出端及節點發送信號端連接的或門電路，或門電路輸出端、節點接收信號端與接口芯片連接，接口芯片的正極輸出端與電源正極之間設第一電阻，接口芯片的負極輸出端與接地端之間設第二電阻。節點的發送信號端與接收信號端信號經同或門電路后產生競爭結果信號，相同時競爭結果信號為高，表示發送成功，不同時競爭結果信號為低，表示發送失敗；當競爭結果信號為低時，雙路D型上升沿觸發器輸出被置為1，經或門電路后輸出為1，接口芯片停止發送數據；當總線處于空閑狀態時，節點發送信號端及接收信號端均為高，競爭結果信號為高，處理器從節點的發送信號端發送數據，在第一個下降沿，雙路D型上升沿觸發器輸出為0，此時或門的輸出由發送信號端信號決定，當發送信號端信號為0時，接口芯片向總線輸出0，當發送信號端信號為1時，接口芯片處于接收狀態，總線由第一電阻和第二電阻維持1的狀態。在總線競爭過程中，由于多個節點同時向總線上發送數據，當同時有“0”、“1”時，即會產生沖突，會造成節點接口損壞，嚴重時會導致總線癱瘓，為避免總線沖突，在節點接口設計時采用類似開漏輸出的方式，即節點接口只向總線上輸出“0”信號，“1”信號靠總線上匹配的第一、第二電阻保持，以此避免節點間的數據沖突。本系統中采用硬件沖突檢測方式，以位為單位，一旦產生沖突，失敗的一方自動退出，得到控制權的一方則可以繼續發送數據，保證本次數據正確發送。因此，本技術方案具有更直接的沖突檢測與退出機制，保證高優先級的節點可以優先發送數據，無需延時重發機制。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特征。

節點發送信號端經非門電路后與雙路D型上升沿觸發器的CLK引腳相連。

有益效果：本技術方案通過對RS-485控制方式的改進，實現了多主節點間即時的信息互通，控制方式簡單可靠，避免了節點間的總線沖突，具有很高的現場實用價值。?

附圖說明

圖1是本實用新型總線結構圖。

圖2是現有的RS-485通訊流程圖。

圖3是現有具監聽功能的RS-485工作流程圖。

圖4是本實用新型總線結構圖。

圖5是本實用新型電路原理結構圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明。