[发明专利]一种以太网通信方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别是涉及一种以太网通信方法和系统。

背景技术

在网络通信中，当前最常用的局域网通信协议标准是以太网。由于以太网具有成本低、稳定、可靠等优点，目前在控制系统等各种系统中也越来越多地采用以太网技术来实现系统内部各个设备之间的通信。

在以太网的通信过程中，系统中各个设备之间都存在需要传输的数据，其中许多需要传输的数据是实时产生的。如果当前时刻系统内需要传输的实时数据的数量较大，则容易在当前时刻造成网络内实时数据发送延时增加，影响实时数据传输的实时性。为了减小实时数据发送的延时，保证实时数据的实时传输，就需要采用通信调度来对系统内各个设备之间实时数据的传输方式进行设置。

目前，以太网中主要的通信调度方式为主从通信，用于通信调度的为主设备与从设备。在现有技术的主从通信中，通常采用的是半双工的通信方式，也即每个设备发送实时数据的时间被设置为不同的时间，这样同一时刻网络中只有一个设备可以发送数据。例如，参见图1所示的一种现有的主从通信，在一个通信周期内，主设备将实时数据依次发送给各个从设备，每完成向一个从设备发送实时数据之后，则等待一段时间不发送任何数据，然后再向下一个从设备发送实时数据；对每个从设备来说，接收完主设备发送的实时数据之后，在接下来主设备等待的时间内发送实时数据。上述现有技术通过将每个设备发送实时数据的时间设置为不同的时间，可以避免实时数据集中到同一个时刻发送，从而减小了实时数据传输的延迟时间。

但是，由于现有技术中每个设备在不同的时间发送实时数据，因此，系统内以太网提供的网络带宽不能被设备间数据传输充分利用，网络的利用率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种以太网通信方法和系统，以解决按照现有技术中由于每个设备在不同时间发送实时数据而导致的以太网提供的网络带宽不能被设备间数据传输充分利用、网络利用率低下的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种以太网通信方法，应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统，所述系统中主设备与从设备及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述方法包括以下步骤：

所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；

所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

可选的，所述各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时立即在各自对应的传输时间段内将各自的从实时数据发送的步骤，对于任意一个所述从设备，包括：

所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；如果是，所述从设备读取所述从设备的数据发送格式；

所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文，并在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

可选的，所述在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备之后，还包括：

各个所述目标设备接收所述从设备实时报文，并按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

可选的，所述数据发送格式包括对应各个所述目标设备的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度；

所述数据接收格式包括所述数据接收格式所在目标设备对应的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度。

可选的，所述各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送，对于任意一个所述从设备，包括：

所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据，如果是，则所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级；

相应的，所述立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送之后，还包括：

所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级；

所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系，并将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备；