本發(fā)明涉及總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議領(lǐng)域，更具體地，涉及到一種基于數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的單總線系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在單線系統(tǒng)中，由于所有的從設(shè)備和主設(shè)備之間都是通過同一單線相連接。而要實(shí)現(xiàn)主設(shè)備獲取所有從設(shè)備的數(shù)據(jù)的情況時(shí)，需要使用搜索算法得到從設(shè)備的唯一編號(hào)，時(shí)間開銷是很長(zhǎng)的。如果單總線系統(tǒng)中掛載的從設(shè)備數(shù)量達(dá)到1000的量級(jí)，時(shí)間開銷可能達(dá)到4～5個(gè)小時(shí)。如果主設(shè)備的內(nèi)存比較緊張，無法記錄搜索到的設(shè)備唯一編號(hào)，那么每次獲取單總線系統(tǒng)中從設(shè)備的數(shù)據(jù)，將變得非常低效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的單總線系統(tǒng)，進(jìn)行高效的廣播數(shù)據(jù)傳輸。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是根據(jù)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的單總線系統(tǒng)，包含：

單總線；

主設(shè)備，與所述單總線相連；

至少一個(gè)從設(shè)備，所述從設(shè)備與所述單總線相連；

在所述的單總線系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將所述的從設(shè)備有序地向所述主設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的廣播消息和廣播數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)主設(shè)備之間的數(shù)據(jù)有效傳輸。

上述技術(shù)方案中，所有的所述從設(shè)備依次向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，所述從設(shè)備之間不相互沖突。

上述技術(shù)方案中，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的廣播消息包含：主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送配置的廣播消息，開始傳輸數(shù)據(jù)的廣播消息以及結(jié)束傳輸?shù)膹V播消息。

上述技術(shù)方案中，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的廣播數(shù)據(jù)包含：從設(shè)備向主設(shè)備發(fā)送開始數(shù)據(jù)傳輸字段、從設(shè)備唯一編號(hào)字段、從設(shè)備數(shù)據(jù)字段、從設(shè)備數(shù)據(jù)校驗(yàn)字段。

上述技術(shù)方案中，從設(shè)備至少包含可更改用戶的位置寄存器，所述位置寄存器在從設(shè)備斷電時(shí)保存已經(jīng)保存的值，

上述技術(shù)方案中，從設(shè)備接收到的廣播消息字段配置最大長(zhǎng)度寄存器的廣播消息和配置傳輸時(shí)間片寄存器的廣播消息。

上述技術(shù)方案中，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議通知所有從設(shè)備準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)，所有從設(shè)備中的計(jì)數(shù)模塊開始工作，當(dāng)從設(shè)備中計(jì)數(shù)模塊單元滿足發(fā)送條件時(shí)，從設(shè)備開始傳輸廣播數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議結(jié)束傳輸廣播消息，所述從設(shè)備進(jìn)入初始狀態(tài)。

上述技術(shù)方案中，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中設(shè)定的發(fā)送條件是根據(jù)位置寄存器、最大長(zhǎng)度寄存器以及傳輸時(shí)間片寄存器所計(jì)算出來的值和計(jì)數(shù)模塊中的時(shí)間所比較的結(jié)果，如果計(jì)數(shù)模塊中的時(shí)間值小于寄存器計(jì)算的值，所述從設(shè)備不發(fā)送廣播數(shù)據(jù)，否則發(fā)送廣播數(shù)據(jù)，發(fā)送廣播數(shù)據(jù)之后，所述從設(shè)備進(jìn)入等待結(jié)束廣播消息狀態(tài)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

本發(fā)明可以通過單總線系統(tǒng)進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)傳輸，并保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性，最大化提高所有從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)到主設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸效率，改進(jìn)原先的主設(shè)備搜索到從設(shè)備唯一編號(hào)，主設(shè)備匹配從設(shè)備唯一編號(hào)，再?gòu)脑O(shè)備向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的低效費(fèi)時(shí)傳輸模式。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發(fā)明的單總線系統(tǒng)；

圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；

圖3a為本發(fā)明的一般廣播消息字段；

圖3b為本發(fā)明的配置寄存器廣播消息字段；

圖3c為本發(fā)明的廣播數(shù)據(jù)字段；

圖4為本發(fā)明的從設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)轉(zhuǎn)換。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

本發(fā)明涉及單總線系統(tǒng)中至少兩個(gè)設(shè)備主之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。主從設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸使用邏輯0和邏輯1組成的數(shù)據(jù)包進(jìn)行雙向傳輸。

在單總線系統(tǒng)中，通常主設(shè)備為了獲取從設(shè)備的信息，只能通過搜索算法獲取從設(shè)備的唯一編號(hào)，發(fā)送匹配唯一編號(hào)命令，從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)給主設(shè)備。如果主設(shè)備需要保存單總線系統(tǒng)中所有從設(shè)備的唯一編號(hào)，將產(chǎn)生較大的內(nèi)存空間需求，增加主設(shè)備的開發(fā)成本。如果主設(shè)備不能保存所有的從設(shè)備唯一編號(hào)，每次都要使用搜索算法，將耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。

圖1為本發(fā)明的單總線系統(tǒng)，如圖1所示，本發(fā)明的一種基于數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的單總線系統(tǒng)，包含：?jiǎn)慰偩€；主設(shè)備，與所述單總線相連；至少一個(gè)從設(shè)備，所述從設(shè)備與所述單總線相連；在所述的單總線系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將所述的從設(shè)備有序地向所述主設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的廣播消息和廣播數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)主設(shè)備之間的數(shù)據(jù)有效傳輸。本發(fā)明的主設(shè)備和從設(shè)備都通過單總線相連接。所有的從設(shè)備依次向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，從設(shè)備之間不相互沖突。每根單線上掛載一定量的從設(shè)備，然后把這些線相連接接到主設(shè)備上，形成一個(gè)典型的星型單總線系統(tǒng)。用戶根據(jù)星型總線結(jié)構(gòu)，預(yù)先改寫位置寄存器的值。主設(shè)備需要知道單線上最多從設(shè)備的數(shù)量和單一從設(shè)備發(fā)送廣播數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間片，這些信息稱為單總線結(jié)構(gòu)信息。

數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的廣播消息包含：主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送配置的廣播消息，開始傳輸數(shù)據(jù)的廣播消息以及結(jié)束傳輸?shù)膹V播消息。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的廣播數(shù)據(jù)包含：從設(shè)備向主設(shè)備發(fā)送開始數(shù)據(jù)傳輸字段、從設(shè)備唯一編號(hào)字段、從設(shè)備數(shù)據(jù)字段、從設(shè)備數(shù)據(jù)校驗(yàn)字段。

其中，本發(fā)明的從設(shè)備至少包含可更改用戶的位置寄存器(reggridx,reggridy)，所述位置寄存器在從設(shè)備斷電時(shí)保存已經(jīng)保存的值，

數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議通知所有從設(shè)備準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)，所有從設(shè)備中的計(jì)數(shù)模塊開始工作，當(dāng)從設(shè)備中計(jì)數(shù)模塊單元滿足發(fā)送條件時(shí)，從設(shè)備開始傳輸廣播數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議結(jié)束傳輸廣播消息，所述從設(shè)備進(jìn)入初始狀態(tài)。

數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議中設(shè)定的發(fā)送條件是根據(jù)位置寄存器、最大長(zhǎng)度寄存器以及傳輸時(shí)間片寄存器所計(jì)算出來的值和計(jì)數(shù)模塊中的時(shí)間所比較的結(jié)果，如果計(jì)數(shù)模塊中的時(shí)間值小于寄存器計(jì)算的值，所述從設(shè)備不發(fā)送廣播數(shù)據(jù)，否則發(fā)送廣播數(shù)據(jù)，發(fā)送廣播數(shù)據(jù)之后，所述從設(shè)備進(jìn)入等待結(jié)束廣播消息狀態(tài)。

主設(shè)備根據(jù)單總線結(jié)構(gòu)信息，主設(shè)備發(fā)送配置寄存器廣播消息。從設(shè)備接收到的廣播消息字段，如圖3b所示，配置最大長(zhǎng)度寄存器(regmaxlength)的廣播消息和配置傳輸時(shí)間片寄存器(regslot)的廣播消息。從設(shè)備計(jì)數(shù)模塊將計(jì)算出發(fā)送條件閾值，計(jì)算的算法有很多，其中一個(gè)典型的例子是：

sendthreashold＝(reggridx*regmaxlength+reggridy)*regslot

由于每個(gè)從設(shè)備的位置寄存器reggridx和reggridy在單總線系統(tǒng)中是唯一的，可以保證所有的廣播數(shù)據(jù)是有序發(fā)送給主設(shè)備而不沖突。

主設(shè)備發(fā)送的開始廣播消息給從設(shè)備，如圖3a所示，單總線系統(tǒng)中的從設(shè)備一旦接收到這個(gè)消息，計(jì)數(shù)模塊開始工作。從設(shè)備從初始狀態(tài)進(jìn)入等待傳輸狀態(tài)，如圖4所示。當(dāng)從設(shè)備的計(jì)數(shù)模塊的時(shí)間值等于sendthreashold時(shí)，此從設(shè)備開始發(fā)送數(shù)據(jù)并進(jìn)入傳輸狀態(tài)。開始向主設(shè)備發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)，如圖3c所示。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束，計(jì)數(shù)模塊停止工作，并進(jìn)入等待結(jié)束狀態(tài)。主設(shè)備發(fā)現(xiàn)開始字段，就統(tǒng)計(jì)了一個(gè)從設(shè)備。就開始解析其后的各個(gè)字段，從而得到從設(shè)備的位置信息和數(shù)據(jù)。

當(dāng)主設(shè)備發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)的從設(shè)備數(shù)目達(dá)到總數(shù)，就發(fā)送結(jié)束傳輸廣播消息。單總線系統(tǒng)中的所有從設(shè)備回到初始狀態(tài)。如果由于其他的原因，主設(shè)備也可以發(fā)送結(jié)束傳輸廣播消息。從設(shè)備也從任何狀態(tài)回到初始狀態(tài)。

本發(fā)明保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性，安全性體現(xiàn)在技術(shù)協(xié)議的私密性和可靠性。單總線系統(tǒng)以往的專利都沒有強(qiáng)調(diào)私密性，因?yàn)槿绻砑恿怂矫苄?，就將電路?fù)雜化，增加成本。況且，單總線系統(tǒng)是有線的連接，不會(huì)存在信息竊取的情況。在可靠性方面，主設(shè)備接收到從設(shè)備送來的廣播數(shù)據(jù)，計(jì)算校驗(yàn)碼和廣播數(shù)據(jù)中的校驗(yàn)碼字段進(jìn)行對(duì)比，如果不一致，主設(shè)備將記錄下廣播數(shù)據(jù)中的唯一編碼字段。在主設(shè)備發(fā)送結(jié)束傳輸廣播消息后，主設(shè)備再使用記錄的唯一編碼去單獨(dú)讀取相對(duì)應(yīng)從設(shè)備的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明在最短的時(shí)間內(nèi)可以把所有的從設(shè)備數(shù)據(jù)讀出來，而又確保所有的數(shù)據(jù)在總線上不沖突。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。