[发明专利]一种环形总线数据报文CRC校验字的动态修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及现场总线领域，尤其涉及一种环形总线数据报文CRC校验 字的动态修正方法。

背景技术

高档数控系统内部控制器和伺服驱动器之间大都采用现场总线的数字 通信方式。如FANUC采用FSSB总线，SIMENS采用PROFINET等现场总线。 和模拟量、脉冲串方式相比，现场总线具有较高的实时性和可靠性，能满 足数控机床高速、高精度的加工要求。

在这种总线式数控系统中，控制装置和伺服驱动器或I/O设备之间通 过现场总线联网形成网络。通常，经由现场总线进行的数据交换按照主从 原则执行。在总线网络中，主导总线上的数据传输的站点称为主站，如数 控系统中的控制装置。而被动执行数据传输的站点称为从站，即它们只被 允许应主站要求确认收到信号或者转发信号，如数控系统中的伺服驱动器 或I/O设备。

通常，为了避免布线复杂化，具有主从结构的现场总线网络采用环形 拓扑结构，所有总线用户都连接到一个环形传输路径，如图1所示。

然而网络通信中，由于信道传输特性不理想以及噪声、电磁干扰等问 题，导致传输信号发生畸变，从而产生误码。为了保证信息可靠传输，须 采取措施使数据接收方能实时检测出误码，并采取相应的补救措施。通常 的做法是在数据帧中设有一个帧校验码字段，并规定它所采用的帧校验码 编码方法。在数据传输时，发送端对数据帧中的数据码进行帧校验编码， 编码结果存放在帧校验码字段上，并随数据帧一起传送给接收端。接收端 接收到带有校验码的数据帧后，采用相同的编码方法对数据帧中的数据码 进行编码，并与帧校验码字段上的校验码进行比较，以检验它们之间的一 致性。如果不一致，则说明传输有差错。循环冗余校验方法(Cyclical Redundancy Check，缩写为CRC)因为具有编码和解码方法简单，检错和纠 错能力强等特点，在网络通信中得到了广泛的应用。常用的CRC校验方法 有CRC-32、CRC-16等。

在图1所示的环形结构中，主站将需要发送给各从站的数据信息按照 一定的规则打成一个如图2所示的数据包发送给环形传输路径，环形网络 中各从站在数据包经过时，无需接收全部数据包，而是在报文经过其节点 时只下载属于本站的编址数据，并将需要上传的数据插入至报文相应的位 置之中，并将数据包转发给与其相连的下一个站点，数据包最后由主站的 另一个端口接收。数据包从主站发出，依次不停留地通过各个从站，以近 似均匀的速度在网络中流动，从站在数据包经过时，与数据包进行实时的 数据交换，这种传输方式称为“飞读”。

然而，由于数据报文在经过各从站时，从站与数据报文交换了数据， 数据报文的数据内容发生了变化，因而，数据报文中的CRC校验字也必须 相应的进行修改，以确保后续站点能正确的对数据报文进行校验。这就要 求从站能根据数据报文的内容，对数据报文中的CRC校验字进行动态修正， 并将整个报文顺利发送到下一个站点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环形总线数据报文CRC校验字的动态修正 方法，该方法可以实时计算并动态修正数据报文中CRC校验字。

本发明提供的环形总线数据报文CRC校验字的动态修正方法，各从站 按照下述过程进行处理：

第1步等待接收网络报文；

第2步当网络报文到达时，判断是否接收数据，如果是，则并发执行 过程A和过程B，否则返回第1步；

过程A包括下述第A1步至第A6步

第A1步提取网络报文中数据中的地址信息；

第A2步判断提取的地址信息与本站的地址是否匹配；是者执行第A3 步；否则丢弃该报文数据，结束过程A；

第A3步从网络报文下载属于本站点的数据至双端口RAM，同时将本站 点需要上传的数据插入报文；

第A4步将经过第A3步处理后的网络报文除原CRC校验字之外的部分 按网络芯片的工作时钟发送给下一站，同时计算新的CRC校验字；

第A5步将新的CRC校验字按网络芯片的工作时钟紧随网络报文数据 发给下一站；

第A6步过程A结束；

过程B包括第B1步至第B3步

第B1步对本站接收到的网络报文进行实时硬件CRC校验；

第B2步判断CRC校验是否正确，是，则提示本从站的CPU从双端口RAM 里下载数据，否则丢弃双端口RAM里的数据；