[发明专利]基于PROFIBUS报文快速识别的多端口控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不需要解析PROFIBUS报文、波特率自适应的PROFIBUS报文数据流快速识别方法以及基于此种方法的PROFIBUS多端口数据流控制技术。本方法可以应用于多端口PROFIBUS网络设备，如PROFIBUS中继器、集线器、光纤转换接口及多端口PROFIBUS网关、网桥产品的开发；也可以应用于其它基于RS-485网络的中继器、集线器等多端口网络设备的产品开发。

背景技术

在基于RS-485的PROFIBUS网络中，需要中继器增加网段，以增加PROFIBUS站点、延长PROFIBUS传输距离。利用PROFIBUS多端口设备，如PROFIBUS集线器，可以改变PROFIBUS总线型网络拓扑结构，实现树型或混合型网络结构。无论是中继器、集线器、还是其它多端口网络设备，其控制方法都要涉及PROFIBUS报文数据流方向、报文启止的判别，以实现多端口数据流控制。首先是要能够检测到接收PROFIBUS报文启始时刻。现有技术的方法是检测接收信号的下降沿，来确定PROFIBUS总线上接收报文启始信号。此方法的缺点是：在高波特率传输条件下会造成信号发送的延误而产生PROFIBUS波形损失。对于报文结束时刻的快速判别则难度更大，现有技术采用的方法是解析报文字符，截取报文中报文长度字段、并结合识别报文结束符的方法来判断报文的结束。这种方法硬件设计复杂、解析报文有延时、速度慢；由于解析报文涉及网络上层协议，因此这种方法与协议有关，不适应其它RS-485网络。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于PROFIBUS报文快速识别的多端口控制方法，不用解析报文字符，不需对波特率逐次试探测试、不需要检测时间，是一种快速、波特率自适应的报文数据流判别方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于PROFIBUS报文快速识别的多端口控制方法，包括以下步骤：其特征是：

步骤①：上电复位：电路上电，复位电路对多路收/发控制逻辑电路发复位信号，将多路收/发控制逻辑电路的各个发送允许端置为0，同时将多路收/发控制逻辑电路的各个接收允许端置为0，使所有通道处在接收状态；

步骤②：各通道的检测及隔离电路检测相应端口的信号线电平，等待出现报文启始信号；

步骤③：当某一通道的检测及隔离电路检测到该端口出现报文启始信号，该检测及隔离电路立即向多路收/发控制逻辑电路发送第一波触发信号；

步骤④：多路收/发控制逻辑电路收到第一波触发信号后，立即将其余通道的发送允许端置1，接收允许端置1，使其余通道处于发送状态，同时，多路收/发控制逻辑电路将接收端接收到的报文信号转换成发送报文信号，通过发送端发送给其余通道的驱动及隔离电路，其余通道的驱动及隔离电路再将发送报文信号输送到各自端口中；

步骤⑤：上述步骤③中的检测及隔离电路在发送完第一波触发信号后，继续检测该端口接收到的报文信号，每当检测及隔离电路检测到端口的信号线的电平由发送状态转变为释放状态，检测及隔离电路都要向多路收/发控制逻辑电路的触发端发送第二波触发信号；

步骤⑥：当多路收/发控制逻辑电路收到第二波触发信号并确认该端口信号线上报文确已发送结束，多路收/发控制逻辑电路立即将其余通道的发送允许端置0，接收允许端置0，关闭其余通道的驱动及隔离电路，使它们回到接收状态，这时，所有通道均回到接收状态；

步骤⑦：返回步骤②。

所述步骤③中，检测及隔离电路是通过如下方式检测该端口出现报文启始信号：检测及隔离电路检测端口外端PROFIBUS信号线电平，当某一端口的PROFIBUS信号线电平由释放状态转到发送状态，即可判定该端口接收到PROFIBUS报文启始信号。

所述步骤⑥中：多路收/发控制逻辑电路每当收到第二波触发信号后，都要通过判定触发信号的持续时间来确定报文是否确已发送结束，当触发信号的持续时间大于等于0.17微秒且小于0.92微秒时，多路收/发控制逻辑电路就确定报文确已发送结束。

本发明有以下积极有益效果：

本方法采用检测端口外端PROFIBUS信号线电平由释放状态转到发送状态，从而判定该端口接收到PROFIBUS报文启始信号。因而在高波特率传输条件下会造成信号发送的延误而产生PROFIBUS波形损失。