[发明专利]数控系统通信接口、数控系统及数据接收和发送方法

权利要求书

1.一种基于以太网的数控系统通信接口，其特征在于包括：

现场可编程门阵列，用于进行双PHY选择性开关互联、数据缓冲和协议处理；

PHY1和PHY2，分别与所述现场可编程门阵列通信，用于将网络中传输的差分模拟信号转变为数字信号，以便于现场可编程门阵列进行处理后发送和接收数据，配合FPGA完成内部电子开关的互联；

两个网络变压器，分别与所述PHY1和PHY2连接，用于隔离信号，保护芯片，实现网络信号自动翻转；

两个双绞线接头，分别与所述两个网络变压器中的一个连接，用于接收模拟信号。

2.如权利要求1所述的数控系统通信接口，其特征在于所述现场可编程门阵列包括：

以太网协议处理模块，用于各端口的初始化，控制器和执行器之间的同步性的处理，类型标记、指示如何提取有效的数据、反馈帧的打包；

PHY1数据缓冲区，用于对所有经过PHY的接收数据线的数据都能进行接收，存放到接收缓冲区；

PHY2数据缓冲区，用于将需要发送的数据先存放到发送缓冲区，直接从发送缓冲区读取发送；

内部互联开关，与所述用于PHY1数据缓冲区和PHY2数据缓冲区连接，内部互联开关断开时，PHY1数据缓冲区和PHY2数据缓冲区能够接收到各自的PHY1和PHY2传过来的数据，而且需要发送的数据也能够经过对应的PHY发送出去；内部互联开关合上时，PHY1数据缓冲区和PHY2数据缓冲区接收PHY1和PHY2的数据，PHY1和PHY2接到数据的同时能够将该数据包经另外一个PHY发送出去。

3.一种数控系统，其特征在于包括：

控制器，具有基于以太网技术的数控系统通信接口，用于下发主站报文同步广播帧；

执行器，具有基于以太网技术的数控系统通信接口，通过以太网线缆与所述执行器通信，用于上行发送从站报文令牌集总帧。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述基于以太网技术的数控系统通信接口包括：

现场可编程门阵列，用于进行双PHY选择性开关互联、数据缓冲和协议处理；

PHY1和PHY2，分别与所述现场可编程门阵列通信，用于传输数据；

两个网络变压器，分别与所述PHY1和PHY2连接，用于隔离信号，模拟信号自动翻转；

两个双绞线接头，分别与所述两个网络变压器中的一个连接，用于收模拟信号。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于所述现场可编程门阵列包括：

以太网协议处理模块，用于各端口的初始化，控制器和执行器之间的同步性的处理，类型标记，指示如何提取有效的数据，反馈帧的打包；

PHY1数据缓冲区，用于对所有经过PHY的接收数据线的数据都能进行接收，存放到接收缓冲区；

PHY2数据缓冲区，用于将需要发送的数据先存放到发送缓冲区，直接从发送缓冲区读取发送；

内部互联开关，与所述用于PHY1数据缓冲区和PHY2数据缓冲区连接，内部互联开关断开时，PHY1数据缓冲区和PHY2数据缓冲区能够接收到各自的PHY1和PHY2传过来的数据，而且需要发送的数据也能够经过对应的PHY发送出去；内部互联开关合上时，PHY1数据缓冲区和PHY2数据缓冲区接收PHY1和PHY2的数据，PHY1和PHY2接到数据的同时能够将该数据包经另外一个PHY发送出去。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于当下发主站报文同步广播帧时，所述系统配置为逻辑总线型拓扑。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于当上行从站报文同步广播帧时，所述系统配置为逻辑环型拓扑。

8.一种数据接收方法，其特征在于包括：

开始接收数据，从数据中提取地址信息，并将数据存储在PHY1和PHY2数据缓冲区中，同时进行循环冗余校验；

判断所述地址信息是否匹配和判断所述循环冗余校验是否正确，如果地址信息匹配和循环冗余校验正确，则对所述数据进行处理，接收完成；否则丢弃所述数据。

9.一种数据发送方法，其特征在于包括：

将待发送的数据填入PHY1和PHY2数据缓冲区中；

开始发送前导数据，然后发送数据包前导符；

从所述数据缓冲区取出除了循环冗余校验以外的所有数据；

根据PHY的时钟将所述取出的数据在PHY上发送；

将所述取出的数据进行循环冗余校验；

判断是否发送循环冗余校验数据，如是，则发送计算出的循环冗余校验值；否则结束。