[发明专利]一种多机同步通信系统及方法

说明书

本发明涉及一种多机同步通信系统及方法，属于通信技术领域，取消了现有同步通信系统总线中功能单一数量众多的SS片选信号线，采用至少一条数据发送线、多条数据接收线实现一种新的同步通信系统总线，片选信号和控制类信号通过同一数据发送线发送，这种总线方式线路利用率高，传输速率高，数据吞吐量大，实时信号与非实时信号分开传输，非常适用于采集控制系统中。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种多机同步通信系统及其通信方法。

背景技术

现有的同步通信系统多基于SPI通讯总线系统，该总线系统主要包括MOSI(主机输出/从机输入)、MISO(主机输入/从机输出)、SCLK时钟线及SS片选线。工作方式为，主机通过SCLK发送时钟信号，SS片选线发送片选信号，MOSI向从机发送控制命令、参数地址和数据等信息，从机通过MISO响应主机命令。

这种协议下，每台从机单独占用一条SS片选线，仅仅用来选通，这种方式造成了信道的浪费，且线路的增加不光增加了设备IO口的负担，而且在从设备较多、线路较长、走线紧张的应用中，带来布线复杂、抗干扰性降低，维护麻烦，成本增加等负面问题。

标准SPI协议上，从设备以总线方式回传数据，多个设备挂载在一条MISO上，例如当主机发送广播命令时，从机只能轮流进行信息的反馈，大大降低了响应实时性，尤其在时延敏感的控制系统中，成了技术瓶颈。

在隔离设备间，长距离传输的常规SPI通讯模块下，由于隔离芯片、特征阻抗不匹配等原因会引起线路时延，边沿失真，且这些问题具有离散性，如通讯速率过高，各根线硬件传输带来的这些差异性难以忽视，存在读错位的风险，因此通讯速率受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种多机同步通信系统及多机同步通信方法，通过改变现有的总线连接方式，提高线路利用率和通讯速度。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种多机同步通信系统，包含：

同步通信的一主机设备和至少两从机设备；

至少一条数据发送线，从主机设备传输数据给各从机设备；

与各从机设备一一对应的至少两条数据接收线，从各从机设备传输数据给主机设备；

其特征在于：各从机设备的片选信号和控制类信号通过同一条数据发送线发送。

一种多机同步通信方法，设置同步通信的一主机设备和至少两从机设备，主机设备通过至少一条数据发送线传输数据给各从机设备；从各从机设备通过与其一一对应的数据接收线传输数据给主机设备；其特征在于各从机设备的片选信号和控制类信号通过同一条数据发送线发送。

本发明的多机同步通信系统及多机同步通信方法取消了现有同步通信系统总线中功能单一数量众多的SS片选信号线，采用至少一条数据发送线(MOSI线)、多条数据接收线(MISO线，每台从机各一条)实现一种新的同步通信系统总线，在单根MOSI线上除实现片选功能外，还传输了控制类信号，这种总线方式线路利用率高，传输速率高，数据吞吐量大，实时信号与非实时信号分开传输，非常适用于采集控制系统中。

每个从机利用单独的MISO线响应主机命令，传输从机数据及状态信息，主机可以并行处理多从机信息，具有高实时性和高数据传输量的特点，非常适用于一主多从，广播类监控，高数据吞吐量应用的需求。

本发明的一种实施例中，将实时性要求高的数据与实时性要求较低的数据通过不同数据发送线传输，控制信号相对状态信号在时序上靠后，可实现在单帧时间内完成系统对关键点的监控，非常适用于采集控制系统。

附图说明

图1为本发明通信系统总线连接示意图；

图2为本发明通讯时序图；