[发明专利]通讯总线控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地，涉及通讯总线控制方法和装 置。

背景技术

以HDLC总线控制协议为例，高级数据链路控制(High-Level Data Link Control或简称HDLC)，是一个在同步网上传输数据、面 向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织(ISO)根据IBM 公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)协议扩展开发而成的。

链路控制协议着重于对分段成物理块或包的数据进行传输，块 或包由起始标志引导并由终止标志结束，也称为帧。每个起始(帧 头)、终止(帧尾)均有一标志码01111110，用作帧的起始、终止指 示及帧的同步。其帧格式结构如图1所示：标志码不允许在帧的内 部出现，以免引起歧义。为保证标志码的唯一性但又兼顾帧内数据 的透明性，采用“0比特插入法”来解决。该法在发送端监视除标 志码以外的所有字段，当发现有连续5个“1”出现时，便在其后添 插一个“0”，然后继续发后继的比特流。在接收端，同样监除起始 标志码以外的所有字段。当连续发现5个“1”出现后，若其后一个 比特“0”则自动删除它，以恢复原来的比特流；若发现连续6个“1”， 则可能是收到了帧的终止标志码。HDLC协议规定，在一帧之内不 允许出现数据间隔。在两帧信息之间，发送器可以连续输出标志字 符序列，也可以输出连续的高电平，它被称为空闲(Idle)信号。

目前的大型通信设备，大多有多块不同功能的线卡组成，要实 现线卡的管理，一般在设备中采用主从的方式进行管理。对于设备 中的线卡，由一块主控板和其它所有从属的支路线卡进行连接通信。 每块支路线卡向主控板发送或上报各种信息，通过主控板采集这些 信息进行处理并向各个线卡发送各种控制信息。目前比较流行的有 通过微控制单MCU(MicroControllerUnit)提供的SCC口以HDLC来 封装传递各个线卡之间的信息，或者通过FPGA替代MCU来实现 同样的功能。

如图2的板间通信连接图，为了节省背板的连线资源以及节省 主控板与各个线卡之间的连接端口，主控板与各个其它线卡的连接 通过总线连接，如图2所示的总线全双工连接和半双工连接。主控 板与其它线卡的通信通过全双工总线连接的时候，主控板的发送的 信号连接到各个线卡的接收，各个线卡的发送通过一条总线连接到 主控板的接收。主控板与与其它线卡的通信通过全半工总线连接时， 主控板以及其它线卡之间通信数据的收发均通过一条总线控制。不 管时全双工总线模式或半双工总线模式，线卡在向总线发送数据的 时候，均需要对总线进行控制：如图2，当线卡1向总线发送数据 的时候，其它线卡就不能往总线发送数据，必须等到线卡1发送数 据完之后，其它线卡才能发送数据。当总线没有数据发送的时候， 保持三态，而各个线卡此时接收到的总线数据通过上拉电阻，使得 在总线没有数据发送的时候，检测到总线数据为“1”，也就是HDLC 的空闲信号。

因此，针对于以HDLC帧来传递数据的半双工总线来说，挂在 发送总线上的各个线卡都接收总线上的数据，目前采用以下方式来 进行控制，当线卡需要向总线发送数据的时候，需要首先确定总线 是否空闲，然后才能往总线发送数据。根据HDLC帧格式的特点， 以当从总线连续接收到的“1”个数大于一个固定的值，如等于7的 时候，则表示总线没有线卡在发送数据，视为总线空闲，线卡才能 往总线上发送数据。

但是，当存在两块或两块以上的线卡均检测到总线空闲，并向 总线发送数据的时候，就会导致总线的冲突，总线的数据就便得不 稳定，这种情况下，发送数据的驱动由于连线的距离增长而变弱， 距离不同的线卡接收到总线上冲突的数据就会出现不同线卡接收到 不同的数据，给线卡正确判断总线状态带来误判，还可能会出现两 块线卡在发送数据的时候，别的线卡能够从总线检测到连续的7个 “1”的情况，如图3所示，同时出现线卡1发送“1”和线卡n发 送“0”数据，而其它线卡却收到不同的数据。