專利名稱：：智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于總線網(wǎng)絡(luò)形式的智能家庭系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及用于將家庭設(shè)備與智能家庭內(nèi)部的總線相連，協(xié)助家庭設(shè)備完成總線上的數(shù)據(jù)通訊，并對(duì)家庭設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的操作的家庭總線接口單元設(shè)計(jì)。二、家居安全家庭內(nèi)部出現(xiàn)的緊急情況(如火災(zāi))能自動(dòng)向主人手機(jī)或管理中心報(bào)警；家庭成員的醫(yī)療求助信息能遠(yuǎn)傳到社區(qū)醫(yī)療中心；門廳或窗戶的監(jiān)盜情況能傳到物業(yè)管理中心。三、能源管理三表(電表、天然氣表、水表)自動(dòng)顯示并抄送到管理中心，免除物業(yè)干擾；定時(shí)開(kāi)關(guān)供暖通路及天然氣，節(jié)約費(fèi)用和保證安全。當(dāng)前許多智能家庭系統(tǒng)，采用集中式控制，例如家用電器集中控制系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?8110796.6)，這種集中控制的方式，給工程布線帶來(lái)了一定的難度，而且這種系統(tǒng)的可靠性不好，一旦集中控制單元出現(xiàn)問(wèn)題，那么系統(tǒng)就處于癱瘓狀態(tài)。近期出現(xiàn)一些智能家庭系統(tǒng)，用無(wú)線通訊代替了常規(guī)的數(shù)據(jù)線通訊，但是還都是采用集中式控制的方式，系統(tǒng)的穩(wěn)定性還是沒(méi)有得到改善。目前也有人致力于分布式智能家庭系統(tǒng)的研究，例如易居時(shí)空公司，就是采用分布式總線控制系統(tǒng)，其采用四線制的總線，由它的網(wǎng)絡(luò)總線接口單元構(gòu)成的家庭網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中，各個(gè)家庭設(shè)備分別與一個(gè)總線接口相連，各個(gè)總線接口分別與兩根電源線11、12及兩根數(shù)據(jù)線13、14相連。該系統(tǒng)的遙控器的工作原理如圖2所示，其中A是智能家庭網(wǎng)絡(luò)總線，X1是易居時(shí)空系統(tǒng)中的遙控器向系統(tǒng)的紅外接收模塊發(fā)出的信號(hào)，X2是模擬的實(shí)際家電遙控器所發(fā)出的信號(hào)。首先遙控器向系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)X1，由網(wǎng)絡(luò)總線接口中配置的紅外接收模塊接收，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口單元的處理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線A中的數(shù)據(jù)線將信息傳達(dá)到連接紅外發(fā)送單元的網(wǎng)絡(luò)接口單元，再通過(guò)紅外發(fā)送單元模擬的實(shí)際家電遙控器所發(fā)出的信號(hào)，將遙控器的信息X2傳達(dá)給家庭電器和設(shè)備。上述技術(shù)還不成熟，其原因在于總線接口單元構(gòu)成的系統(tǒng)中，集中式控制的系統(tǒng)，系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備功能和動(dòng)作的協(xié)調(diào)是由集中控制器來(lái)完成的，在集中控制器的軟件中，存儲(chǔ)著各個(gè)設(shè)備和操作以及設(shè)備動(dòng)作之間的聯(lián)系，由中央控制器來(lái)控制設(shè)備以及操作之間的邏輯關(guān)系。由于在集中控制系統(tǒng)中，邏輯關(guān)系統(tǒng)一存儲(chǔ)在一個(gè)處理器中，而且系統(tǒng)執(zhí)行的操作都是由一個(gè)處理器來(lái)協(xié)調(diào)控制的，所以，在集中控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的配置和實(shí)現(xiàn)并不很困難。然而在分布式系統(tǒng)中，系統(tǒng)中各個(gè)獨(dú)立單元要互相合作，那么每個(gè)單元必須存儲(chǔ)單元之間以及單元?jiǎng)幼髦g的邏輯關(guān)系，這就給分布式系統(tǒng)邏輯關(guān)系的配置、修改和維護(hù)帶來(lái)了一定的困難。一個(gè)系統(tǒng)中的邏輯關(guān)系的配置和存儲(chǔ)方式直接影響到系統(tǒng)的很多性能系統(tǒng)使用的簡(jiǎn)便性、靈活性、易維護(hù)性和易修改性等。從易居時(shí)空的分布式總線控制系統(tǒng)可以得知其總線接口單元的缺點(diǎn)是第一，該總線接口單元所構(gòu)成的系統(tǒng)，系統(tǒng)配置復(fù)雜系統(tǒng)沒(méi)有采用圖形畫的界面，而且配置時(shí)專業(yè)術(shù)語(yǔ)比較多，并沒(méi)有很好的屏蔽掉用戶和應(yīng)用硬件之間的關(guān)聯(lián)。對(duì)這樣一來(lái)，系統(tǒng)對(duì)配置人員的基礎(chǔ)技術(shù)要求就比較高，對(duì)于沒(méi)有電器和控制常識(shí)或是對(duì)系統(tǒng)不熟悉的用戶來(lái)說(shuō)，配置系統(tǒng)比較困難，并沒(méi)有滿足系統(tǒng)靈活方便的要求。說(shuō)明其總線接口單元內(nèi)部通訊機(jī)制不靈活。第二，這套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并不完善，通訊層次不分明。它的穩(wěn)定性不好，運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)錯(cuò)誤，這說(shuō)明總線接口單元沒(méi)有自動(dòng)檢錯(cuò)功能，第三，該總線接口單元所構(gòu)成的系統(tǒng)采用四線制(485總線)，這樣做，使得布線并沒(méi)有做到最簡(jiǎn)單，而且布線成本沒(méi)有降到最低(如利用兩根線，既傳輸節(jié)點(diǎn)電源又傳輸數(shù)據(jù)，能使得布線做到最簡(jiǎn)單，而且布線成本降到最低)。第四，該系統(tǒng)中雖然有紅外遙控裝置，但是對(duì)家電的遙控，只是靠系統(tǒng)中的紅外模塊對(duì)家庭電器遙控器發(fā)出信號(hào)的單純模仿，并非真正將家電聯(lián)入家庭總線上來(lái)，而且數(shù)據(jù)通訊只是單向的，只能單向控制家電設(shè)備，無(wú)法對(duì)家庭系統(tǒng)中的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行采集。說(shuō)明其總線接口單元設(shè)計(jì)時(shí)功能并不完善。本發(fā)明提出一種智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，包括硬件結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)在其中的軟件程序，其特征在于，所說(shuō)的硬件結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和與其相連的通訊控制器，所說(shuō)的通訊控制器為一中央處理器及存儲(chǔ)在其中的由系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序組成的軟件模塊，所說(shuō)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊由變壓器及分別聯(lián)接在其兩端的DC/DC變換器、電壓控制電路和信號(hào)處理電路構(gòu)成；其中，該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中的信號(hào)處理電路與所說(shuō)的中央處理器通過(guò)發(fā)送、接收、控制三條通訊線路相連；數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中的電壓控制模塊與所說(shuō)的中央處理器通過(guò)保存、復(fù)位、兩條控制線路相連；所說(shuō)的中央處理器通過(guò)P物理外部接口和外部的設(shè)備相連接。所說(shuō)的通訊控制器可采用的是Motorola68CH908GP32中央處理器芯片；所說(shuō)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用FZE1065芯片。所說(shuō)的應(yīng)用程序部分可包括應(yīng)用程序與系統(tǒng)程序之間的接口參數(shù)、地址表、地址對(duì)象映射表、通信對(duì)象表、用戶應(yīng)用程序、下載標(biāo)志和校驗(yàn)。所說(shuō)的系統(tǒng)程序包括主程序和應(yīng)用程序接口API函數(shù)；主程序包括系統(tǒng)初始化程序、常規(guī)檢測(cè)程序、串行接口通信協(xié)議、總線通信協(xié)議。所說(shuō)的總線通信協(xié)議可采用符合ISO/OSI參考模型的六層結(jié)構(gòu)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、表示層及應(yīng)用層。所說(shuō)的所說(shuō)的物理層可采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)作為信號(hào)線和節(jié)點(diǎn)的電源線，雙絞線上電壓為28V，采用基帶傳輸，采用歸零-脈寬編碼，總線上負(fù)向脈沖表示“0”，無(wú)脈沖表示“1”，信號(hào)傳輸速率為9600-20Kbps。所說(shuō)的數(shù)據(jù)鏈路層可由邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質(zhì)訪問(wèn)控制子層(MAC)組成，該介質(zhì)訪問(wèn)子層采用帶優(yōu)先級(jí)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(C協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層提供以下兩種服務(wù)有確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)、無(wú)確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層的差錯(cuò)處理方法采用字節(jié)奇偶校驗(yàn)、報(bào)文校驗(yàn)和、有確認(rèn)服務(wù)、發(fā)送方主動(dòng)重傳機(jī)制等；所說(shuō)的網(wǎng)絡(luò)層可采用在報(bào)文中加入路由數(shù)1-6來(lái)要進(jìn)行控制，報(bào)文每通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)，路由數(shù)減1，路由數(shù)減至0時(shí)，到下一個(gè)路由器將放棄該報(bào)文。所說(shuō)的傳輸層可包括組播、廣播、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)連接和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的四種連接方式。所說(shuō)的應(yīng)用層采用了通訊對(duì)象的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，它的作用就是管理通訊對(duì)象。本發(fā)明所述的全部軟件均可根據(jù)上述內(nèi)容采用通用的編程方法及編程工具完成。本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果第一，本總線接口單元應(yīng)用于總線式控制系統(tǒng)，每個(gè)單元都是通訊/控制的獨(dú)立單元，利用這種接口單元構(gòu)造的總線式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是分布式的，提高了系統(tǒng)的可靠性；第二，由本總線接口單元構(gòu)成的系統(tǒng)采用的是兩線制，與四線制相比降低了工程布線成本；第三，由本總線接口單元構(gòu)成的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)完整、合理系統(tǒng)采用完整的通訊協(xié)議結(jié)構(gòu)，通信協(xié)議符合ISO/OSI參考模型的六層即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、表示層及應(yīng)用層；有通用的外部接口協(xié)議；系統(tǒng)具有自動(dòng)檢錯(cuò)功能?？偩€接口單元運(yùn)行正確可靠。第四，本總線接口單元有通用的外部接口，有通用的外部接口協(xié)議，方便與家庭設(shè)備連接。第五，本總線接口單元的系統(tǒng)程序的總線通信協(xié)議規(guī)定，總線單元可以用組地址來(lái)定義家庭應(yīng)用彼此之間的邏輯關(guān)系，并且可以采用圖形化配置環(huán)境來(lái)配置設(shè)備之間的邏輯控制關(guān)系，這簡(jiǎn)化了系統(tǒng)配置、修改和維護(hù)，大大提高了系統(tǒng)的靈活性；第六，本總線接口單元配合紅外接收裝置，可以與智能家庭系統(tǒng)中的紅外遙控器進(jìn)行雙向通訊，不但可以控制家庭總線上的設(shè)備，而且可以察看設(shè)備的狀態(tài)。第七，總線接口單元的系統(tǒng)軟件有自動(dòng)檢測(cè)重啟功能；總線接口單元支持在線下載和編程，可隨時(shí)更新應(yīng)用程序部分的數(shù)據(jù)；由于總線接口單元的結(jié)構(gòu)完整、設(shè)計(jì)合理，所以它的穩(wěn)定性好，運(yùn)行時(shí)不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。采用本總線接口單元構(gòu)成的智能家庭系統(tǒng)，相對(duì)其他智能家庭系統(tǒng)的設(shè)備，有以下的優(yōu)點(diǎn)1.總線形式，支持除了環(huán)形以外的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得布線簡(jiǎn)單方便；2.兩線傳輸，數(shù)據(jù)線和電源線共用，節(jié)約了布線成本；3.每個(gè)總線接口單元都是獨(dú)立的控制/通訊單元，構(gòu)成分布式控制/通訊系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性；4.本總線接口單元的總線通信協(xié)議采用符合ISO/OSI參考模型的六層即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、表示層及應(yīng)用層。數(shù)據(jù)鏈路層介質(zhì)訪問(wèn)子層采用了帶優(yōu)先級(jí)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)協(xié)議，傳輸層支持點(diǎn)到點(diǎn)面相連接的傳輸，組播和廣播三種傳輸方式，應(yīng)用層采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，定義了應(yīng)用互操作準(zhǔn)則。采用兩種方式尋址組地址方式和物理地址方式，使得總線上支持多種報(bào)文格式，以適應(yīng)不同通訊情況的需要；5.利用組地址來(lái)定義總線接口單元之間的邏輯關(guān)系，給系統(tǒng)帶來(lái)很大的靈活性，方便系統(tǒng)的配置、安裝和維護(hù)；6.本總線接口單元通用的外部接口有五路I/O口，并且支持模擬量和數(shù)字量的采集；7.利用外設(shè)外部硬件接口類型電阻，能靈活定義總線接口單元與外部設(shè)備的接口形式定義各路I/O口的輸入輸出情況、定義異步串行通訊形式、定義模擬量采集等。圖2為易居時(shí)空系統(tǒng)中遙控器的工作原理圖。圖3為本發(fā)明的總線接口單元硬件結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的通訊控制器模塊結(jié)構(gòu)原理圖。圖5為本發(fā)明的總線接口單元的通用外部接口示意圖。圖6這本發(fā)明的收發(fā)模塊電路原理圖。圖7為本發(fā)明的總線接口單元軟件總體結(jié)構(gòu)框圖。圖8為本發(fā)明的接收?qǐng)?bào)文時(shí)三個(gè)表的應(yīng)用流程框圖。圖9為本應(yīng)用程序和系統(tǒng)程序之間的信息交互示意圖。圖10為本發(fā)明的軟件應(yīng)用于發(fā)送組報(bào)文的工作流程框圖。圖11為應(yīng)用本發(fā)明構(gòu)成的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)其構(gòu)成及功能詳細(xì)描述如下本發(fā)明總線接口單元分別說(shuō)明如下本發(fā)明的總線接口單元的硬件如圖3所示，由數(shù)據(jù)收發(fā)模塊41和與其相連的通訊控制器42兩個(gè)模塊組成。其中，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊41模塊中的信號(hào)處理模塊與通訊控制器42中的CPU通過(guò)31發(fā)送、32接收、33控制三條通訊線路相連。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊41模塊中的電壓控制模塊與通訊控制器42中的CPU通過(guò)34保存、35復(fù)位、兩條控制線路相連。通訊控制器42中的通用外部接口和外部的設(shè)備相連接。其中的通訊控制器的實(shí)施例采用的是Motorola68CH908GP32中央處理器(CPU)芯片，它完成的功能主要是運(yùn)行存儲(chǔ)在其中的由系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序組成的軟件。其硬件包括8位中央處理器(CPU)及通用外部接口，其原理如圖4、5所示，說(shuō)明如下1.8位中央處理器(CPU)；2.32K片內(nèi)FLASH程序存儲(chǔ)空間(系統(tǒng)軟件占用約10K字節(jié)，另外有用戶應(yīng)用程序空間)3.512字節(jié)的隨機(jī)存儲(chǔ)內(nèi)存(RAM)；4.串行通訊接口如圖中端口D的1、2、3，采用同步或異步方式的；5.數(shù)字輸入、輸出口采用A口實(shí)現(xiàn)；6.模擬輸入口采用B口實(shí)現(xiàn)；7.下載時(shí)的指示燈采用C口1實(shí)現(xiàn)，控制指示燈的開(kāi)關(guān)采用C口0實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊42中的通用外部硬件接口模塊，它完全符合TTL門的標(biāo)準(zhǔn)。通用外部接口是在總線接口單元和應(yīng)用模塊間的標(biāo)準(zhǔn)接口模塊，對(duì)外提供10個(gè)通用接口。其引腳的連接如圖5(a)左半部分所示，其中，接口1為接地(GND)口，接口2為I/O或RDI口，接口3為I/O或SCLK口，接口4為I/O或TDO口，接口5為+5V電源口，接口6為外部類型口，接口7為I/O或CTS口，接口8為+24V電源口，接口9為I/O或RTS口，接口10為接地(GND)口。為完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)，5個(gè)外部硬件接口(2，3，4，7，9)用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。它能夠完成的功能有1.5通道的數(shù)字輸入/輸出；2.5通道模擬輸入；3.串行接口，可以在同步或者異步方式下運(yùn)行。通用外部接口嵌合在總線接口單元的外殼上，如圖4(a)左半部分所示。通用外部接口除了在總線接口單元和應(yīng)用模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之外，應(yīng)用模塊還可以通過(guò)通用外部接口由總線接口單元供電?？偩€接口單元提供+5V和+24V的供電電壓?？偩€接口單元通過(guò)通用外部接口的6號(hào)管腳識(shí)別外部應(yīng)用模塊類型。為了達(dá)到這個(gè)目的，每一個(gè)外部應(yīng)用模塊都在5號(hào)腳和6號(hào)腳之間連接有一個(gè)標(biāo)識(shí)電阻R1——接口類型電阻，接口類型電阻R1和第二個(gè)安裝在總線接口單元上面的電阻R2共同構(gòu)成分壓裝置，如圖4(b)所示?？偩€接口單元測(cè)量第六個(gè)管腳的電壓得到它的A/D轉(zhuǎn)換值，并且與接口類型電阻所表示的類型進(jìn)行比較。這個(gè)過(guò)程可以防止應(yīng)用程序在一個(gè)合適的應(yīng)用模塊被裝載之前啟動(dòng)。另外用戶通過(guò)在外部接口上設(shè)置不同的接口類型電阻來(lái)獲得不同的應(yīng)用(如數(shù)字量2輸入3輸出、數(shù)字量1輸入4輸出、異步串行輸入輸出等)。通用外部接口可以通過(guò)外部應(yīng)用模塊連接燈、開(kāi)關(guān)、家電等外部設(shè)備。本發(fā)明的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的實(shí)施例采用FZE1065芯片，該芯片包括變壓器、DC/DC變換器、電壓控制電路及信號(hào)處理電路，，其電路原理圖如圖6所示，它所完成的主要功能有1.隔離電源和數(shù)據(jù)；2.為通訊控制器進(jìn)行信號(hào)處理；3.提供+5伏的操作電壓；4.提供+24伏的電壓；5.監(jiān)控總線電壓和操作電壓。6.芯片F(xiàn)ZE1065的enable引腳是允許發(fā)送控制端。通訊控制器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)流從send引腳送入芯片F(xiàn)ZE1065，通過(guò)芯片的sink和source引腳輸出，最后通過(guò)耦合線圈U2耦合到總線上。7.芯片接收不受到enable引腳的控制?？偩€上的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)耦合線圈進(jìn)入芯片的sink和source引腳，芯片的qrec引腳輸出數(shù)據(jù)流給通訊控制器模塊。8.總線通過(guò)芯片的vpbus引腳，給芯片以及后面的電路提供電能。芯片產(chǎn)生+5v電壓通過(guò)引腳20給后面電路提供電源。9.當(dāng)芯片輸出+5v電壓低于+4.5v時(shí)候，芯片1065的reset引腳輸出reset信號(hào)(低電平)，給后面的通訊控制器模塊使微處理器復(fù)位。10.當(dāng)總線電壓低于+20v時(shí)候，芯片1065的save引腳輸出save信號(hào)(低電平)。應(yīng)用本發(fā)明數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，使得系統(tǒng)能夠采用兩線制，就是數(shù)據(jù)線和電源線共用，在電源線上進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。這樣簡(jiǎn)便了布線的過(guò)程，降低了工程布線的成本。本實(shí)施例總線接口單元的軟件主要包括應(yīng)用程序部分和系統(tǒng)程序部分，如圖7所示。(1)應(yīng)用程序部分包括應(yīng)用程序與系統(tǒng)程序之間的接口參數(shù)—系統(tǒng)參數(shù)、三個(gè)表(地址表、地址對(duì)象映射表、通信對(duì)象表)、用戶應(yīng)用程序、下載標(biāo)志和校驗(yàn)和等，其中的下載標(biāo)志用于標(biāo)志應(yīng)用程序部分是否已下載到總線接口單元中；校驗(yàn)和主要是指存儲(chǔ)應(yīng)用程序部分的存儲(chǔ)器單元內(nèi)容的校驗(yàn)和(即將個(gè)存儲(chǔ)單元內(nèi)容依次相加得到的和)，用于校驗(yàn)運(yùn)行中的存儲(chǔ)器單元內(nèi)容錯(cuò)誤。應(yīng)用程序的主要功能是將外部接口的用戶請(qǐng)求通過(guò)通信對(duì)象傳達(dá)給系統(tǒng)程序，并將系統(tǒng)程序的請(qǐng)求傳送給用戶。應(yīng)用程序中的三個(gè)重要的表格為地址表、關(guān)聯(lián)表和通訊對(duì)象屬性表。這三個(gè)表放在總線接口單元的存儲(chǔ)器中，地址表存放著所有涉及到的組地址；對(duì)象屬性表中存放著所有通訊對(duì)象的屬性單元；而關(guān)聯(lián)表存放的是通訊對(duì)象和組地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。關(guān)聯(lián)表是通訊對(duì)象表和地址表之間的一座橋梁，三個(gè)表聯(lián)合工作，才能正確地完成組聯(lián)系和通訊對(duì)象之間的轉(zhuǎn)換。(2)系統(tǒng)程序?yàn)橐粋€(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，主要功能是完成應(yīng)用程序與串行接口或總線之間的請(qǐng)求傳送，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的管理。包括主程序和應(yīng)用程序接口函數(shù)(API)主程序主要包括系統(tǒng)初始化程序、常規(guī)檢測(cè)程序、串行接口通信協(xié)議、總線通信協(xié)議。系統(tǒng)初始化程序包括CPU的常規(guī)初始化、變量初始化等；常規(guī)檢測(cè)程序主要是檢測(cè)應(yīng)用程序部分、外部接口電阻類型、報(bào)文等是否正確，以保證程序的正常運(yùn)行；串行接口通信協(xié)議主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)總線接口單元與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；總線通信協(xié)議主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)總線接口單元之間的數(shù)據(jù)通訊，總線通信協(xié)議符合ISO/OSI參考模型的五層即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、表示層及應(yīng)用層。數(shù)據(jù)鏈路層介質(zhì)訪問(wèn)子層采用了帶優(yōu)先級(jí)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)協(xié)議，傳輸層支持點(diǎn)到點(diǎn)面相連接的傳輸，組播和廣播三種傳輸方式，應(yīng)用層采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，定義了應(yīng)用互操作準(zhǔn)則。采用兩種方式尋址組地址方式和物理地址方式。本總線接口單元的總線通信協(xié)議采用符合ISO/OSI參考模型的六層即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、表示層及應(yīng)用層。數(shù)據(jù)鏈路層介質(zhì)訪問(wèn)子層采用了帶優(yōu)先級(jí)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(CSMA/CD)協(xié)議，傳輸層支持點(diǎn)到點(diǎn)面相連接的傳輸，組播和廣播三種傳輸方式，應(yīng)用層采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，定義了應(yīng)用互操作準(zhǔn)則。采用兩種方式尋址組地址方式和物理地址方式，使得總線上支持多種報(bào)文格式，以適應(yīng)不同通訊情況的需要；總線通信協(xié)議的六層詳細(xì)說(shuō)明如下物理層采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，作為信號(hào)線和節(jié)點(diǎn)的電源線，雙絞線上電壓為28V。采用基帶傳輸，編碼方式采用歸零-脈寬編碼，總線上負(fù)向脈沖表示“0”，無(wú)脈沖表示“1”。信號(hào)傳輸速率為9600-20Kbps。發(fā)送到總線上的每一個(gè)字節(jié)都有一位起始位、停止位和校驗(yàn)位。數(shù)據(jù)位傳輸?shù)捻樞蚴怯傻臀婚_(kāi)始依次傳輸，直至結(jié)束。字節(jié)的傳輸順序也是由低位開(kāi)始依次傳輸，直至結(jié)束。數(shù)據(jù)鏈路層包括邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質(zhì)訪問(wèn)控制子層(MAC)。LLC子層負(fù)責(zé)將物理層的比特組成幀、檢查接收幀的格式和目的地址、檢測(cè)傳送錯(cuò)誤并重發(fā)幀、調(diào)整幀的流速以協(xié)調(diào)快速發(fā)送方和慢速接收方等。MAC子層主要用來(lái)解決多個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)共享同一信道的問(wèn)題，另外MAC還要解決不同幀之間的時(shí)延，目的也是為了減少?zèng)_突和使各節(jié)點(diǎn)發(fā)送機(jī)會(huì)比較均等。采用帶優(yōu)先級(jí)的CSMA/CA算法，即可避免沖突的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)。幾個(gè)總線接口單元可能同時(shí)開(kāi)始傳送。根據(jù)CSMA/CA算法，為了避免由于沖突而使幀被破壞，一個(gè)傳送單元必須檢查每一位，看線路是否忙或有沖突出現(xiàn)。如果物理層指示線路忙或有沖突出現(xiàn)，則說(shuō)明有高優(yōu)先級(jí)的幀正在傳送。為避免進(jìn)一步?jīng)_突，傳送必須立即停止。幀中所有已發(fā)送的部分會(huì)被認(rèn)為是正在發(fā)送的高優(yōu)先級(jí)幀的一部分。數(shù)據(jù)鏈路層提供以下兩種服務(wù)有確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)、無(wú)確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)。差錯(cuò)處理采用字節(jié)奇偶校驗(yàn)、報(bào)文校驗(yàn)和、有確認(rèn)服務(wù)、發(fā)送方主動(dòng)重傳機(jī)制等。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層位于傳輸層和鏈路層之間，主要解決子網(wǎng)之間以及子網(wǎng)與外部網(wǎng)之間的路徑選擇問(wèn)題。a.考慮到網(wǎng)絡(luò)的通信能力和以后的可擴(kuò)展性，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址定義為16位；b.網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)需要避免循環(huán)報(bào)文的產(chǎn)生。當(dāng)報(bào)文通過(guò)總線之間的轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)，為避免產(chǎn)生循環(huán)報(bào)文，要對(duì)其進(jìn)行路由控制。具體解決方法就是在報(bào)文中加入路由數(shù)1-6來(lái)控制，報(bào)文每通過(guò)一個(gè)耦合器或轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)，路由數(shù)減1，路由數(shù)減至0時(shí)，到下一個(gè)路由器將放棄該報(bào)文。這樣報(bào)文最多可以通過(guò)6個(gè)耦合器或轉(zhuǎn)發(fā)器，因此設(shè)計(jì)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，要注意到這一點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層需要將傳輸層傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)幀TPDU進(jìn)行組裝，形成網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)幀NPDU。傳輸層傳輸層提供四種不同的連接關(guān)系(1)點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)連接方式(組播)采用組地址方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸，如將電視的開(kāi)關(guān)與背景燈設(shè)置為一個(gè)組，則可以實(shí)現(xiàn)電視的開(kāi)關(guān)與背景燈亮度調(diào)節(jié)的聯(lián)動(dòng)。(2)點(diǎn)到所有點(diǎn)無(wú)連接方式(廣播)采用組地址方式且組地址為0。(3)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)連接方式(4)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接方式該傳輸方式為面向連接(有連接)的服務(wù)，能夠保證很高的傳輸服務(wù)質(zhì)量，如傳送設(shè)備初始化信息到主控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)升級(jí)設(shè)備應(yīng)用程序等；對(duì)于點(diǎn)到點(diǎn)面向連接的傳輸采用有確認(rèn)、主動(dòng)重傳機(jī)制來(lái)保證控制通道信號(hào)的準(zhǔn)確性。表示層表示層解釋應(yīng)用層提出的傳輸請(qǐng)求，并準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)給下面各層，供它們一步一步產(chǎn)生報(bào)文。應(yīng)用層數(shù)據(jù)稱為APDU(ApplicationLayerProtocolDataUnit)。應(yīng)用層應(yīng)用層采用了通訊對(duì)象的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，它的作用就是管理通訊對(duì)象。應(yīng)用層將連接號(hào)轉(zhuǎn)換為通訊對(duì)象號(hào)，它并且處理收到的報(bào)文，更新通訊對(duì)象的值并且置更新標(biāo)志。本實(shí)施例系統(tǒng)程序中的應(yīng)用程序接口函數(shù)(API)包括一些被應(yīng)用程序經(jīng)常調(diào)用的函數(shù)，如實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的函數(shù)、對(duì)總線接口單元的外部接口進(jìn)行操作的函數(shù)等。這些函數(shù)由系統(tǒng)程序提供。系統(tǒng)程序中，不只有組報(bào)文一種通訊方式，還為應(yīng)用程序下載和遙控器調(diào)配系統(tǒng)功能等大數(shù)據(jù)量傳輸方式做了專門的設(shè)計(jì)即面向連接的數(shù)據(jù)傳輸——系統(tǒng)采取了先建立連接通道，然后發(fā)有序幀的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)施例的系統(tǒng)程序在接收組報(bào)文、更新通訊對(duì)象值時(shí)三個(gè)表的工作流程如圖8所不步驟1)當(dāng)家庭總線網(wǎng)絡(luò)上的總線接口單元接收到組報(bào)文時(shí)，系統(tǒng)程序在它的地址表中查對(duì)此報(bào)文中的組地址；步驟2)如果此組地址在該總線接口單元的地址表中，則根據(jù)組號(hào)到關(guān)聯(lián)表中查找此組地址對(duì)應(yīng)的相關(guān)連接；步驟3)根據(jù)關(guān)聯(lián)表中找到的此組地址的相關(guān)連接，查找組地址對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象，也就是這或這些通訊對(duì)象的狀態(tài)值需要更新；步驟4)在對(duì)象屬性表中根據(jù)上一步找到的對(duì)象號(hào)，讀取需要被更新的通訊對(duì)象的屬性，根據(jù)報(bào)文中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，進(jìn)行相應(yīng)的更新操作。發(fā)送組報(bào)文的過(guò)程正好與此相反，首先在關(guān)聯(lián)表中找到要發(fā)送數(shù)據(jù)的通訊對(duì)象所對(duì)應(yīng)的組號(hào)，然后根據(jù)組號(hào)，在地址表中查找其相對(duì)應(yīng)的組地址。地址表、關(guān)聯(lián)表和通訊對(duì)象屬性表，這三個(gè)表的應(yīng)用，不但建立了通訊對(duì)象與組地址之間的聯(lián)系，更重要的是，通過(guò)它們和組概念的運(yùn)用，使一些資源得到了更好的復(fù)用，提高了系統(tǒng)資源的共享能力，節(jié)省了總線接口單元的存儲(chǔ)空間。這也是采用組關(guān)聯(lián)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例是采用改變標(biāo)志位和通訊對(duì)象值來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和系統(tǒng)程序之間的信息的交互的，其結(jié)構(gòu)圖如圖9示。通訊對(duì)象有更新標(biāo)志、發(fā)送狀態(tài)標(biāo)志和數(shù)據(jù)請(qǐng)求標(biāo)志，系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序?qū)νㄓ崒?duì)象標(biāo)志的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并且修改標(biāo)志的值，用來(lái)傳遞消息，根據(jù)標(biāo)志的改變，執(zhí)行相應(yīng)的操作。應(yīng)用程序通過(guò)通訊對(duì)象(communicationobject)實(shí)現(xiàn)通訊。通訊對(duì)象是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的通訊對(duì)象值可以通過(guò)系統(tǒng)被傳送或更新?？偩€接口單元中的所有通訊對(duì)象組成一個(gè)通訊對(duì)象表，通訊對(duì)象表的第一個(gè)字節(jié)為表中所包含通訊對(duì)象描述體的個(gè)數(shù)。第二個(gè)字節(jié)為指向RAM標(biāo)記表(RAMflagtable)的指針，每個(gè)RAM標(biāo)記包括三個(gè)標(biāo)志更新標(biāo)志、數(shù)據(jù)請(qǐng)求標(biāo)志、發(fā)送狀態(tài)標(biāo)志。接下來(lái)的字節(jié)為通訊對(duì)象描述體(objectdescriptors)，通訊對(duì)象描述體用來(lái)描述對(duì)應(yīng)通訊對(duì)象的特征屬性，包括兩個(gè)字節(jié)配置字節(jié)(theconfigbyte)和類型字節(jié)(thetypebyte)。一個(gè)發(fā)送通訊對(duì)象的值可以通過(guò)組報(bào)文從發(fā)送設(shè)備傳送給屬于同一組的所有設(shè)備。在所有收到這一組報(bào)文的設(shè)備中，對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象值將會(huì)被更新。為了通過(guò)組報(bào)文傳送一個(gè)通訊對(duì)象值，系統(tǒng)軟件必須知道哪一個(gè)組地址屬于這個(gè)通訊對(duì)象。為了這一目的，使用另外兩張表地址表(addresstable)和關(guān)聯(lián)表(associationtable)。地址表包含總線接口單元所使用的所有地址，而關(guān)聯(lián)表將組地址和通訊對(duì)象聯(lián)系在一起。一個(gè)通訊對(duì)象可以用來(lái)描述一種應(yīng)用，例如一個(gè)通訊對(duì)象可以表示(1)一個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(2)一個(gè)測(cè)量值(例如溫度、亮度等)通訊對(duì)象聯(lián)系了應(yīng)用程序和系統(tǒng)程序。本實(shí)施例的全部軟件均可根據(jù)上述內(nèi)容采用通用的編程方法及編程工具完成。綜上所述，本實(shí)施例的總線接口單元，以Motorola68CH908GP32芯片為中央處理器，以多任務(wù)的實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)為其軟件操作系統(tǒng)。總線接口單元利用自身的收發(fā)數(shù)據(jù)模塊，通過(guò)結(jié)構(gòu)完整的通訊協(xié)議的控制來(lái)進(jìn)行總線上的數(shù)據(jù)傳輸?？梢?jiàn)每個(gè)總線接口單元都是獨(dú)立的控制/通訊單元，由他構(gòu)造的總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是分布式的。由它構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以是多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如星型，如圖10的a所示，線型如圖10的b所示，樹(shù)形如圖10的c所示，以及混合型如圖10的d所示等，圖10的各小圖中，小方塊表示接口單元，實(shí)線表示網(wǎng)絡(luò)總線。應(yīng)用本實(shí)施例通過(guò)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的流程，如圖11所示，說(shuō)明如下(以發(fā)送組報(bào)文為例)總線接口單元內(nèi)部的應(yīng)用程序完成的功能包括1.判斷通訊對(duì)象狀態(tài)是否改變，實(shí)際上就是檢測(cè)與它連接的網(wǎng)絡(luò)上末端節(jié)點(diǎn)是否有動(dòng)作；2.如果狀態(tài)改變，則更新該通訊對(duì)象的值；3.置與該通訊對(duì)象相對(duì)應(yīng)的對(duì)象數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求標(biāo)志；總線接口單元內(nèi)部的系統(tǒng)程序完成的功能包括4.檢測(cè)所有對(duì)象標(biāo)志，判斷是否有通訊對(duì)象要求發(fā)送數(shù)據(jù)；5.如果有發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求的通訊對(duì)象，則通過(guò)對(duì)象屬性表、關(guān)聯(lián)表和地址表來(lái)讀取該對(duì)象的值、屬性及其對(duì)應(yīng)的組地址，組織報(bào)文；6.傳送報(bào)文；7.清除發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求標(biāo)志，以便響應(yīng)下一次數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求。接收組報(bào)文的過(guò)程與發(fā)送相反，首先總線接口單元內(nèi)部的系統(tǒng)程序根據(jù)它的地址表來(lái)判斷是否接受此報(bào)文。如果接受此報(bào)文，則根據(jù)報(bào)文中的組地址在自身的存儲(chǔ)空間中尋找所有與之相應(yīng)的通訊對(duì)象，更新這些對(duì)象的值，并置更新標(biāo)志；系統(tǒng)軟件檢測(cè)到更新標(biāo)志，根據(jù)這些更新后的值，進(jìn)行相應(yīng)的操作。發(fā)送組報(bào)文和接收組報(bào)文聯(lián)合起來(lái)，就是完整的數(shù)據(jù)通訊。本發(fā)明的總線接口單元間邏輯關(guān)系的定義說(shuō)明如下用本發(fā)明總線接口單元組成的總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用了組關(guān)聯(lián)來(lái)定義家庭設(shè)備應(yīng)用之間的邏輯關(guān)系。首先定義了通訊對(duì)象的概念，用來(lái)抽象家庭設(shè)備的應(yīng)用，而在數(shù)據(jù)通訊意義上講，通訊對(duì)象就是變量的傳輸器。例如一個(gè)開(kāi)關(guān)可以抽象成一個(gè)通訊對(duì)象來(lái)描述。不同通訊對(duì)象的值可能是不同的類型，例如燈的值是開(kāi)關(guān)量，1個(gè)bit就可以了；而調(diào)光器需要用一個(gè)絕對(duì)的值來(lái)調(diào)節(jié)燈光的亮度，可能是一個(gè)byte。為了解決這個(gè)問(wèn)題，系統(tǒng)給每個(gè)通訊對(duì)象建立一個(gè)屬性單元。在通訊對(duì)象的屬性單元中，完成對(duì)通訊對(duì)象值的類型、存儲(chǔ)地址、通訊對(duì)象數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級(jí)、讀寫使能等屬性的定義。組，是一種功能的集合體，是家庭網(wǎng)絡(luò)上末端節(jié)點(diǎn)邏輯關(guān)系的體現(xiàn)，是這個(gè)協(xié)議的重要概念。例如，在智能家庭系統(tǒng)中，設(shè)置一個(gè)開(kāi)關(guān)，負(fù)責(zé)所有設(shè)備的全開(kāi)全關(guān)，以方便用戶對(duì)家電的管理。這樣，所有設(shè)備各自對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象與這個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象在邏輯上就組成了一個(gè)組，給它們?cè)O(shè)置一個(gè)相同的邏輯地址，也就是組地址。當(dāng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(開(kāi)/閉)改變時(shí)，系統(tǒng)將開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象改變后的狀態(tài)值，發(fā)送給同組的通訊對(duì)象(所有家電設(shè)備)，這些對(duì)象根據(jù)接收的狀態(tài)值，執(zhí)行相應(yīng)的操作(開(kāi)/閉)。家庭網(wǎng)絡(luò)上的通訊對(duì)象是通過(guò)報(bào)文來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。目的地址為組地址的報(bào)文，稱之為組報(bào)文。組報(bào)文被同一組(組地址相同)的所有的通訊對(duì)象同時(shí)接收和處理。通訊對(duì)象值主要是通過(guò)組報(bào)文來(lái)傳輸，智能家庭網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸，大部分都是組報(bào)文的形式。組，實(shí)現(xiàn)了通訊對(duì)象之間的邏輯聯(lián)系。給一組相互關(guān)聯(lián)的通訊對(duì)象配置同一組地址，就可以使它們互相合作，完成用戶要實(shí)現(xiàn)的功能組合。用戶可以自由配置通訊對(duì)象的組地址，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上要加入新的末端節(jié)點(diǎn)或用戶想改變系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的功能時(shí)，只要根據(jù)該節(jié)點(diǎn)要完成任務(wù)的邏輯關(guān)系，配置好該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象組的組地址，下載與其功能相應(yīng)的應(yīng)用程序即可，而其他軟、硬件都不需要變化。系統(tǒng)靈活地運(yùn)用了組的概念，減小了數(shù)據(jù)通訊量，并且，通過(guò)對(duì)組關(guān)聯(lián)的調(diào)配，可以方便簡(jiǎn)單地編輯、修改、增刪智能家庭網(wǎng)絡(luò)上末端節(jié)點(diǎn)的邏輯功能，滿足了智能家庭網(wǎng)絡(luò)需要能夠因地、因人制宜，隨人所愿地配置系統(tǒng)功能等個(gè)性化要求。由于本發(fā)明的總線接口單元有通用外部接口，所以它可以配合多種外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)多種多樣的功能。除了與外部家庭電器設(shè)備相連，它還可以外接紅外發(fā)送/接收裝置，與智能家庭系統(tǒng)的遙控器配合工作。這種遙控器，不同于其他智能家庭系統(tǒng)的遙控器，它可以完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通訊。遙控器可以發(fā)射紅外信號(hào)，向總線接口單元提出控制或查詢數(shù)據(jù)的要求，總線接口單元通過(guò)外界的紅外發(fā)送/接收裝置，收到遙控器的要求，按照要求類型來(lái)工作如果是控制要求，那么總線接口單元將控制動(dòng)作編排成報(bào)文，傳送給相關(guān)的單元接收；如果是數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求，那么總線接口單元通過(guò)總線在家庭網(wǎng)絡(luò)上查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過(guò)外接的紅外發(fā)送/接收裝置，將數(shù)據(jù)傳送給遙控器。這樣就完成了雙向的數(shù)據(jù)通訊。智能家庭系統(tǒng)中，任意一個(gè)總線接口單元，只要它內(nèi)部沒(méi)有用戶下載的應(yīng)用程序，就可以作為總線上的串口單元，外接一個(gè)TTL門和232串口電壓轉(zhuǎn)換的串口模塊，就可以完成總線上的設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的串口通訊了。用戶系統(tǒng)配置后的程序就是通過(guò)這種方法下載到各個(gè)相應(yīng)的總線接口單元中的。應(yīng)用本發(fā)明的兩個(gè)接口單元組成的智能家庭系統(tǒng)(以一個(gè)開(kāi)關(guān)控制一個(gè)燈為例，開(kāi)關(guān)接在一個(gè)總線接口單元1上，燈接在另一個(gè)總線接口單元2上)通過(guò)通訊對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用之間的通信具體描述如下總線接口單元1內(nèi)部的應(yīng)用程序完成以下功能(1)判斷通訊對(duì)象狀態(tài)是否改變，實(shí)際上就是檢測(cè)與它連接的網(wǎng)絡(luò)上末端節(jié)點(diǎn)是否有動(dòng)作；(2)如果狀態(tài)改變，則更新該通訊對(duì)象的值；(3)置與該通訊對(duì)象相對(duì)應(yīng)的對(duì)象數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求標(biāo)志；總線接口單元1內(nèi)部的系統(tǒng)軟件完成以下功能(4)檢測(cè)所有對(duì)象標(biāo)志，判斷是否有通訊對(duì)象要求發(fā)送數(shù)據(jù)；(5)如果有發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求的通訊對(duì)象，則通過(guò)對(duì)象屬性表、關(guān)聯(lián)表和地址表來(lái)讀取該對(duì)象的值、屬性及其對(duì)應(yīng)的組地址，組織報(bào)文；(6)傳送報(bào)文；(7)清除發(fā)送數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求標(biāo)志，以便響應(yīng)下一次數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求。以下由總線接口單元2完成(1)當(dāng)總線接口單元2接收到組報(bào)文時(shí)，系統(tǒng)軟件在它的地址表中查對(duì)此報(bào)文中的組地址；(2)如果此組地址在該總線接口單元的地址表中，則根據(jù)組號(hào)到關(guān)聯(lián)表中查找此組地址對(duì)應(yīng)的相關(guān)連接；(3)根據(jù)關(guān)聯(lián)表中找到的此組地址的相關(guān)連接，查找組地址對(duì)應(yīng)的通訊對(duì)象，也就是這或這些通訊對(duì)象的狀態(tài)值需要更新；(4)在對(duì)象屬性表中根據(jù)上一步找到的對(duì)象號(hào)，讀取需要被更新的通訊對(duì)象的屬性，根據(jù)報(bào)文中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，對(duì)通訊對(duì)象值進(jìn)行相應(yīng)的更新操作。權(quán)利要求1.一種智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，包括硬件結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)在其中的軟件程序，其特征在于，所說(shuō)的硬件結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和與其相連的通訊控制器，所說(shuō)的通訊控制器為一中央處理器及存儲(chǔ)在其中的由系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序組成的軟件模塊，所說(shuō)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊由變壓器及分別聯(lián)接在其兩端的DC/DC變換器、電壓控制電路和信號(hào)處理電路構(gòu)成；其中，該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中的信號(hào)處理電路與所說(shuō)的中央處理器通過(guò)發(fā)送、接收、控制三條通訊線路相連；數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中的電壓控制模塊與所說(shuō)的中央處理器通過(guò)保存、復(fù)位、兩條控制線路相連；所說(shuō)的中央處理器通過(guò)通用外部接口和外部的設(shè)備相連接。2.如權(quán)利要求1所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，通訊控制器的實(shí)施例采用的是Motorola68CH908GP32中央處理器芯片；所說(shuō)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用FZE1065芯片。3.如權(quán)利要求1所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的應(yīng)用程序部分包括應(yīng)用程序與系統(tǒng)程序之間的接口參數(shù)、地址表、地址對(duì)象映射表、通信對(duì)象表、用戶應(yīng)用程序、下載標(biāo)志和校驗(yàn)。4.如權(quán)利要求1所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的系統(tǒng)程序包括主程序和應(yīng)用程序接口API函數(shù)；主程序包括系統(tǒng)初始化程序、常規(guī)檢測(cè)程序、串行接口通信協(xié)議、總線通信協(xié)議。5.如權(quán)利要求4所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的總線通信協(xié)議采用符合ISO/OSI參考模型的六層結(jié)構(gòu)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、表示層及應(yīng)用層。6.如權(quán)利要求5所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的所說(shuō)的物理層采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)作為信號(hào)線和節(jié)點(diǎn)的電源線，雙絞線上電壓為28V，采用基帶傳輸，采用歸零-脈寬編碼，總線上負(fù)向脈沖表示“0”，無(wú)脈沖表示“1”，信號(hào)傳輸速率為9600-20Kbps。7.如權(quán)利要求5所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的數(shù)據(jù)鏈路層由邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質(zhì)訪問(wèn)控制子層(MAC)組成，該介質(zhì)訪問(wèn)子層采用帶優(yōu)先級(jí)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)(C協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路層提供以下兩種服務(wù)有確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)、無(wú)確認(rèn)無(wú)連接服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層的差錯(cuò)處理方法采用字節(jié)奇偶校驗(yàn)、報(bào)文校驗(yàn)和、有確認(rèn)服務(wù)、發(fā)送方主動(dòng)重傳機(jī)制等；8.如權(quán)利要求5所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的網(wǎng)絡(luò)層采用在報(bào)文中加入路由數(shù)卜6來(lái)要進(jìn)行控制，報(bào)文每通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器時(shí)，路由數(shù)減1，路由數(shù)減至0時(shí)，到下一個(gè)路由器將放棄該報(bào)文。9.如權(quán)利要求5所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的傳輸層包括組播、廣播、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)連接和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的四種連接方式。10.權(quán)利要求5所述的智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元，其特征在于，所說(shuō)的應(yīng)用層采用了通訊對(duì)象的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，它的作用就是管理通訊對(duì)象。全文摘要本發(fā)明屬于總線網(wǎng)絡(luò)形式的智能家庭系統(tǒng)領(lǐng)域,為一種智能家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線接口單元,包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和與其相連的通訊控制器及存儲(chǔ)在其中的由系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序組成的軟件模塊,數(shù)據(jù)收發(fā)模塊由變壓器及分別聯(lián)接在其兩端的DC/DC變換器、電壓控制電路和信號(hào)處理電路構(gòu)成;其中,該數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中的信號(hào)處理電路與通訊控制器通過(guò)發(fā)送、接收、控制三條通訊線路相連;數(shù)據(jù)收發(fā)模塊中的電壓控制模塊與通訊控制器通過(guò)保存、復(fù)位、兩條控制線路相連;本發(fā)明通過(guò)通訊控制器的通用外部接口和外部的設(shè)備相連接。利用這種接口單元可構(gòu)造分布式的、采用兩線制的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),具有自動(dòng)檢錯(cuò)功能、可靠性高、工程布線成本低、方便與家庭設(shè)備連接的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)G06F13/42GK1380613SQ0211732公開(kāi)日2002年11月20日申請(qǐng)日期2002年5月17日優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日發(fā)明者楊士元,葉朝輝,徐海,謝宇俊,潘龍,董煒,熱娜古麗申請(qǐng)人:清華大學(xué),清華同方股份有限公司