本發(fā)明涉及列車通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種用于列車串行通信鏈路層的配置裝置和方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)中，串行通信協(xié)議的設(shè)計通常采用分層機構(gòu)，如iso的osi參考模型。例如，以485通信為例，485總線的通信協(xié)議采用的分層結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，物理層是利用物理媒介實現(xiàn)物理連接的功能描述和執(zhí)行連接的規(guī)程，提供用于建立、保持和斷開物理連接的機械的、電氣的、功能的和過程的條件；數(shù)據(jù)鏈路層用于建立、維持和拆除鏈路連接，實現(xiàn)無差錯傳輸?shù)墓δ?；?yīng)用層針對不同的應(yīng)用，利用數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)，完成不同通信節(jié)點之間的通信。

但是，現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，基于不同串行通信板(如485及hdlc)分別采用2塊獨立的單板進(jìn)行通信，單個單板的鏈路層與物理層是唯一的，即485通信板只具有485的物理層和鏈路層，而hdlc通信板只具有hdlc的物理層和鏈路層。這樣，單板的位置必然固定，總線接口也隨之固定，這樣串行通信的靈活性變差，無法根據(jù)實際需求靈活的配置。并且，如果采用2塊獨立的單板，會占用一塊位置，不利于緊湊型布局，同時多出來的單板會造成一定的資源浪費，不利于成本的控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種用于列車串行通信鏈路層的配置裝置和方法，用以靈活配置列車串行通信的鏈路層。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于列車串行通信鏈路層的配置裝置，包括：

處理器，用于對接收到的列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并輸出對應(yīng)的控制指令；

協(xié)議數(shù)據(jù)生成器，基于不同通信協(xié)議，生成與所述處理器處理后的列車通信 數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)；

通道選擇器，基于所述處理器輸出的控制指令，打開與協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路；

通信端口，用于將所述鏈路層通路輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述協(xié)議數(shù)據(jù)生成器包括485控制器和hdlc控制器，其中，

所述485控制器基于485通信協(xié)議，生成與所述處理器的輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)的485協(xié)議數(shù)據(jù)；

所述hdlc控制器基于hdlc通信協(xié)議，生成與所述處理器的輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)的hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通道選擇器為fpga或cpld。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通道選擇器設(shè)置有寄存器，所述寄存器用于儲存所述處理器輸出的控制指令，所述通道選擇器基于所述寄存器存儲的控制指令打開對應(yīng)的鏈路層通路。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通信端口包括485通信端口。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通信端口包括20ma電流環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述通信端口包括30ma電流環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種用于列車串行通信鏈路層的配置方法，包括，

對接收到的列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并輸出對應(yīng)的控制指令；

基于不同通信協(xié)議，生成與處理后的列車通信數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)；

基于所述控制指令，打開與所述協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路；

將所述鏈路層通路輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于不同通信協(xié)議，生成與處理后的數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)包括：

基于485通信協(xié)議，將所述處理器的輸出數(shù)據(jù)生成對應(yīng)的485協(xié)議數(shù)據(jù)；

基于hdlc通信協(xié)議，將所述處理器的輸出數(shù)據(jù)生成對應(yīng)的hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制指令包括：

用于打開允許485協(xié)議數(shù)據(jù)通過的鏈路層通路的控制指令；

用于打開允許hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)通過的鏈路層通路的控制指令。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明可以根據(jù)不同的應(yīng)用情況，對鏈路層進(jìn)行靈活的配置，從而提高單個通信板的復(fù)用率，降低成本，并節(jié)省裝置的空間。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單的介紹：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種基于rs-285自定義協(xié)議的分層模型示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的用于列車串行通信鏈路層的配置裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的用于列車串行通信鏈路層的配置裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于列車串行通信鏈路層的配置方法流程圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于列車串行通信鏈路層的配置方法工作流程圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

如圖1所示的現(xiàn)有串行通信單板的鏈路層與物理層是唯一的，無法靈活的選擇串行通信的鏈路層。因此，本發(fā)明提供了一種鏈路層可靈活配置的裝置和方法，用以根據(jù)實際情況，在物理層通用的情況下，對不同串行通信通道的鏈路層進(jìn)行靈活的配置，從而提高單個串行通信板的復(fù)用率，節(jié)約成本和布局空間，滿足系統(tǒng)小型化的需求。

如圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于列車串行通信鏈路層的配置裝置結(jié)構(gòu)示意圖，以下參考圖2來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

該配置裝置包括處理器、協(xié)議數(shù)據(jù)生成器、通道選擇器和通信端口。其中，處理器用于對接收到的列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并輸出對應(yīng)的控制指令。協(xié)議數(shù)據(jù)生成器與處理器連接，基于不同通信協(xié)議，生成與處理器輸出的處理后的列車通信數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)。通道選擇器與處理器和協(xié)議數(shù)據(jù)生成器連接，基于處理器輸出的控制指令，開啟與協(xié)議數(shù)據(jù)生成器輸出的協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路。通信端口與通道選擇器連接，用于將鏈路層通路輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

在該配置裝置工作時，處理器一方面將接收的列車通信數(shù)據(jù)處理后，輸出給協(xié)議數(shù)據(jù)生成器，另一方面還向通道選擇器輸出控制指令，用于開啟與協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路。協(xié)議數(shù)據(jù)生成器內(nèi)部設(shè)置有多個通信協(xié)議(例如485通信協(xié)議、hdlc通信協(xié)議等)，基于不同的通信協(xié)議，生成與處理器處理后的列車通信數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)(例如485協(xié)議數(shù)據(jù)、hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)等)。在通道選擇器中與某一協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路開啟時，該協(xié)議數(shù)據(jù)即可以通過該鏈路層通路到達(dá)通信端口。

采用該配置裝置，用戶可以依據(jù)設(shè)備通信協(xié)議的實際情況，對不同的協(xié)議數(shù)據(jù)配置對應(yīng)的鏈路層通道，從而實現(xiàn)鏈路層的靈活配置，進(jìn)而在一個通信單板中實現(xiàn)多種協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸，提高了單板的復(fù)用率，節(jié)約成本和布局空間，滿足系統(tǒng)小型化的需求。

在本發(fā)明的一個實施例中，該協(xié)議數(shù)據(jù)生成器包括485控制器和hdlc控制器，其中，485控制器基于485通信協(xié)議，生成與處理器的輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)的485協(xié)議數(shù)據(jù)；hdlc控制器基于hdlc通信協(xié)議，生成與處理器的輸出數(shù)據(jù)對應(yīng)的hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)。

具體的，如圖3所示，485控制器和hdlc控制器接收處理器輸出的處理后的列車通信數(shù)據(jù)。485控制器基于其內(nèi)置的485通信協(xié)議，對列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼校驗等，生成對應(yīng)的485協(xié)議數(shù)據(jù)。hdlc控制器基于其內(nèi)置的hdlc通信協(xié)議，對列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼校驗等，生成對應(yīng)的hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)。通過設(shè)置基于不同通信協(xié)議的控制器，可以將相同的列車通信數(shù)據(jù)生成不同的協(xié)議數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同的通信條件。當(dāng)然，此處協(xié)議數(shù)據(jù)生成器中包含的控制器不限于485控制器和hdlc控制器，在串行通信單板允許的情況下，可以設(shè)置其他的422控 制器、232控制器usb等，來生成對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的一個實施例中，該通道選擇器為fpga或cpld。具體的，利用fpga或cpld的邏輯控制功能，實現(xiàn)鏈路層通道的選擇控制，從而使得不同類型的協(xié)議數(shù)據(jù)通過不同的鏈路層通道傳輸，以滿足不同的通信要求。并且，通過該fpga或cpld，建立鏈路層(鏈路層通路)與物理層(通信端口)的對應(yīng)關(guān)系。

在本發(fā)明的一個實施例中，該通道選擇器設(shè)置有寄存器，該寄存器用于儲存處理器輸出的控制指令，通道選擇器基于寄存器存儲的控制指令打開對應(yīng)的鏈路層通路。具體的，該通道選擇器設(shè)置有用于存儲控制指令的寄存器，不同的控制指令對應(yīng)不同的鏈路層通路，通道選擇器基于寄存器存儲的控制指令打開對應(yīng)的鏈路層通路。例如，當(dāng)向寄存器內(nèi)寫入0xa5數(shù)據(jù)(或其他值，與hdlc鏈路層的值互斥)時則代表選擇485鏈路層通路；當(dāng)往鏈路層控制寄存器內(nèi)寫入0x5a(或其他值，與485鏈路層的值互斥)時則代表hdlc通信鏈路層通路。通過這種方式可以對鏈路層進(jìn)行靈活的配置，并且只需要修改配置軟件就可實現(xiàn)，無需添加多余的硬件單板，節(jié)約成本。

在本發(fā)明的一個實施例中，通信端口包括485通信端口。該485通信端口作為iso參考模型的物理層，可用于發(fā)送和接收485協(xié)議數(shù)據(jù)和hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)。當(dāng)然，該通信端口還可以為20ma電流環(huán)或30ma電流環(huán)，用于發(fā)送和接收485協(xié)議數(shù)據(jù)和hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)。當(dāng)然，在單個通信單板空間允許的條件下，通信端口可以設(shè)置多個物理層，從而實現(xiàn)多種形式的協(xié)議數(shù)據(jù)通過同一通信端口或不同通信端口發(fā)送出去。

采用本發(fā)明的配置裝置，可以解決不同的串行通信板需要必須使用不同的單板的情況。在物理層通用的情況下，可以根據(jù)不同的應(yīng)用情況，對鏈路層進(jìn)行靈活的配置，提高單板的復(fù)用率，降低成本，并節(jié)省裝置的空間。通常情況下，協(xié)議數(shù)據(jù)生成器既可以基于通信協(xié)議生成與列車通信數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)，也可以將協(xié)議數(shù)據(jù)解析為原始的列車通信數(shù)據(jù)，通道選擇器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通信，因此，本發(fā)明的配置裝置還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通信。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種用于列車串行通信鏈路層的配置方法，如圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法流程圖，以下參考圖4來對該配置方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

首先，在步驟s110中，對接收到的列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并輸出對應(yīng)的控制指令。具體的，處理器一方面對接收的列車通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后輸出，另一方面還輸出控制指令，該控制指令用于開啟與協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路。

接下來，在步驟s120中，基于不同通信協(xié)議，生成與處理后的列車通信數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)。具體的，通過設(shè)置多個通信協(xié)議(例如485通信協(xié)議、hdlc通信協(xié)議等)，基于不同的通信協(xié)議，生成與處理器處理后的列車通信數(shù)據(jù)對應(yīng)的協(xié)議數(shù)據(jù)(例如485協(xié)議數(shù)據(jù)、hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)等)。此處的通信協(xié)議不限于485通信協(xié)議、hdlc通信協(xié)議。

接下來，在步驟s130中，基于輸出的控制指令，打開與協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路。具體的，該控制指令與協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)，生成的協(xié)議數(shù)據(jù)與鏈路層通路一一對應(yīng)，該控制指令則用于打開與協(xié)議數(shù)據(jù)對應(yīng)的鏈路層通路。例如，該控制指令包括用于打開允許485協(xié)議數(shù)據(jù)通過的鏈路層通路的控制指令和用于打開允許hdlc協(xié)議數(shù)據(jù)通過的鏈路層通路的控制指令。這兩個控制指令不同(即互斥)，對應(yīng)打開不同的鏈路層通路。

最后，在步驟s140中，將鏈路層通路輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。具體的，在通信端口通用的情況下，建立鏈路層與通信端口的對應(yīng)關(guān)系，不同通信協(xié)議生成的協(xié)議數(shù)據(jù)通過同一個通信端口或?qū)?yīng)不同的通信端口發(fā)送出去。

如圖5所示為對應(yīng)圖3配置裝置的工作流程圖。如圖5所示，處理器發(fā)出的控制指令向鏈路層控制寄存器寫入不同的控制指令，其中，0xa5表示選擇485鏈路層，0x5a表示選擇hdlc鏈路層，通過這兩個鏈路層輸出的協(xié)議數(shù)據(jù)均可以通過485通信端口或20ma電流環(huán)或30ma電流環(huán)發(fā)送出去。

雖然本發(fā)明所公開的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所公開的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。