[發明專利]一種基于M-LVDS實時多主高速總線的通信系統

在審

• 申請號: 201810129829.X
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108234267A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 潘雷;丁輝;黃赟;李常輝
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本發明涉及一種基于M?LVDS實時多主高速總線的通信系統，該通信系統包括：系統A、系統B和M?LVDS總線，所述的系統A和系統B分別包括若干個節點，在所述的系統A或系統B內部的節點之間通過背板和PCB走線互連；在所述的系統A和系統B之間的節點間通過M?LVDS總線互連。現有技術相比，本發明具有高速、實時、隔離、靈活組網等優點。

技術領域

本發明涉及于總線通信領域，尤其是涉及一種基于M-LVDS實時多主高速總線的通信系統。

背景技術

在安全系統設計中，總線通信需要滿足幾大基本要求：不同節點間電氣隔離、不同節點間高速通信、不同節點間實時通信、不同節點間故障容忍與故障隔離。

在業內存在多種總線機制，但是都不能完全滿足這幾個要求，例如

1、高速的并行總線能夠滿足實時性要求，但無法滿足不同節點間的隔離要求；

2、網絡通信能夠滿足隔離要求，但是不能滿足實時性要求；

3、CAN總線滿足隔離和實時性的要求，但是又無法實現高速通信。

經過檢索，中國專利公開號為CN107317734A公開了一種基于SOC技術的集成CN總線節點芯片結構，該節點芯片，由總控制器、CAN總線協議控制器單元、收發電路單元構成，總控制器用于實現對CAN總線協議控制器的寄存器配置并且完成數據的讀出與寫入；CAN總線協議控制器單元用于實現CAN總線數據鏈路層內容，包括數據成幀、錯誤檢測和驗收濾波；CAN收發電路單元實現CAN總線物理層內容，完成物理總線電平與邏輯電平的轉換，該發明簡化CAN總線通信系統的節點設計，減小CAN總線通信系統設計人員的設計與調試難度，提高系統的穩定性與可靠性。但該發明針對的是CAN總線通信，由于自身局限性，無法實現高速通信。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于M-LVDS實時多主高速總線的通信系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于M-LVDS實時多主高速總線的通信系統，該通信系統包括：系統A、系統B和M-LVDS總線，所述的系統A和系統B分別包括若干個節點，在所述的系統A或系統B內部的節點之間通過背板和PCB走線互連；在所述的系統A和系統B之間的節點間通過M-LVDS總線互連。

優選地，所述的M-LVDS總線為雙絞線電纜。

優選地，在所述的M-LVDS總線上當有多個節點同時有驅動請求時，進行總線仲裁：當一個新的節點加入到M-LVDS總線上時，該節點不能驅動M-LVDS總線，只能接收M-LVDS總線上的信號；當M-LVDS總線處于空閑狀態時，所述的節點才仲裁M-LVDS總線使用權；所述的節點獲得M-LVDS總線仲裁使用權之后發送數據。

優選地，所述的M-LVDS總線仲裁的規則是：所述的節點發送數據0，但接收到的數據是1，表明M-LVDS總線上有其它節點同時在驅動M-LVDS總線，且優先級高于自己，該節點中止當前的發送操作。

優選地，所述的系統A和系統B的每個節點均包括一個獨立的嵌入式板卡，所述的板卡內部包括處理器、存儲器和M-LVDS總線控制器。

優選地，所述的M-LVDS總線控制器為FPGA。

優選地，所述的FPGA包括：mlvds_regs寄存器子模塊、mlvds_tx_queue發送隊列子模塊、mlvds_transmitter發送子模塊、mlvds_sample接收采樣子模塊、mlvds_rx_queue接收隊列子模塊和mlvds_link_monitor鏈路狀態監測子模塊；