[發明專利]一種兩線制解決RS485多主仲裁沖撞的系統

有效

• 申請號: 202011631523.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112597084B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 梁昆;覃文君;錢偉;張軒銘
• 申請（專利權）人: 杭州拓深科技有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/42
• 代理公司: 杭州派肯專利代理有限公司 33414
• 代理人: 郭薇

本發明涉及一種兩線制解決RS485多主仲裁沖撞的系統，包括用于實現信號搶占的硬件層、用于以不定長空閑監控和不定長搶占頭機制引導設備在不同時間啟動數據發送的鏈路層和用于對發送數據幀組包、對接收數據拆包校驗的數據校驗層，硬件層包括一個或多個兩線制總線搶占機制電路。本發明只需兩線制總線即可完成搶占，結構簡單；提供隨機搶占機制，在總線的空閑時可生成幾十萬種的隨機搶占信號，實現每個設備都有不同的搶占標識，大大提高了設備的總線搶占成功率，空閑時間越長，隨機數越多；提供數據校驗機制，針對每包應用數據進行CRC封裝解析，提高數據的正確性；總線搶占成功率較高，極大的減少了總線搶占消耗的時間，提高了總線使用率。

技術領域

本發明涉及信息或其他信號在存儲器、輸入/輸出設備或者中央處理機之間的互連或傳送的技術領域，特別涉及一種兩線制解決RS485多主仲裁沖撞的系統。

背景技術

RS485總線是一種常規的通信總線，其不能夠進行總線的自動仲裁，也就是說，為了避免總線競爭，是無法向總線同時發送數據的，因此整個系統的通信效率必然較低，數據冗余量較大，對于速度要求高的應用場所不適應用RS485總線。

當然，RS485總線也有其優勢，為了充分應用此優勢，目前已有基于多種應對上述弊端的多主RS485總線仲裁的方法，如采用三線制總線，設置收、發總線和控制線，發送數據時先設置控制引腳，發送完后，撤銷控制引腳。然而，當系統設備比較多的時候，這種系統結構難免會遇到幾乎同時發送控制線的設備，就會導致多個設備同時搶占成功，進而導致數據發送失敗。

發明內容

本發明解決了現有技術中的問題，提供了一種優化的兩線制解決RS485多主仲裁沖撞的系統。

本發明所采用的技術方案是，一種兩線制解決RS485多主仲裁沖撞的系統，所述系統包括：

一硬件層，包括一個或多個兩線制總線搶占機制電路，用于實現信號的搶占；

一鏈路層，用于以不定長空閑監控和不定長搶占頭機制引導設備在不同時間啟動數據發送；

一數據校驗層，用于對發送的數據幀組包、對接收的數據進行拆包校驗。

優選地，所述兩線制總線搶占機制電路包括配合設置的MCU和RS485收發芯片，所述RS485收發芯片的數據線為信號搶占線。

優選地，所述RS485收發芯片的接收端與MCU的串口接收端連接，所述RS485收發芯片的發送端與MCU的串口發送端連接；

所述RS485收發芯片的T/R端連接MCU的IO輸出端，用于實現芯片的發送接收使能控制；

所述RS485收發芯片的接頭端連接MCU的IO輸出端，用于實現總線搶占控制。

優選地，所述RS485收發芯片的接收端還連接MCU的IO輸入端，用于監聽總線是否空閑。

優選地，所述RS485收發芯片的接收端對應的MCU的IO輸入端監聽總線的跳邊沿變化，檢測到有總線跳變則認為總線被占用；在總線空閑時控制輸出RS485收發芯片的接頭端引腳，使總線B端電平變化，進行總線搶占；總線搶占成功后，撤銷接頭端引腳控制，發送數據。

優選地，所述鏈路層中，不定長空閑監控和不定長搶占頭機制包括以下步驟：

步驟1：RS485收發芯片的接收端對應的MCU的IO輸入端監聽總線；若超過預設時間T1沒有接收到總線跳變信號，則進行步驟2，否則重復步驟1；

步驟2：進入總線不定長空閑監控狀態；產生一個隨機數N，基于預設規則，以N關聯一監聽時間T2，在T2時間內檢測是否存在總線跳變信號，若有，則返回步驟1，否則，進行下一步；其中，N為1至1024的整數；