[发明专利]一种适用于多点互联的高速串行总线的通信方法

权利要求书

1.一种适用于多点互联的高速串行总线的通信方法，该通信方法基于高速串行总线结构实现，所述高速串行总线结构包括一个作为主站的单板和若干作为从站的单板，主站单板与各从站单板之间具有一条时钟传输通道和一条数据传输通道，时钟传输通道采用由主站单板发送、从站单板接收的单向传输方式，数据传输通道采用主站单板、从站单板均可发送、接收的双向传输方式，且时钟传输通道和数据传输通道均由M-LVDS总线实现；

所述从站单板用于：在获得发送权限后，通过比较各从站单板地址的高低，区分不同的优先级来竞争总线使用权，进行数据的发送；

该通信方法包括主站单板收发数据流程和从站单板收发数据流程，其特征在于，所述主站单板收发数据流程包括以下步骤：

步骤A1、主站单板上电，等总线稳定后检测总线是否处于完全空闲状态，若是，转入步骤A2；否则，转入步骤A3，等待接收各从站单板发来的数据；其中，总线上连续出现9个或以上隐性电平为完全空闲状态；

步骤A2、主站单板利用时钟传输通道向各从站单板发送允许从站单板发送数据的主站轮询，交出总线占用权限，请求从站单板发送数据，转入步骤A3；

步骤A3、主站单板利用数据传输通道接收各从站单板发来的数据，判断发来的数据中是否有应答请求，若有，则在总线处于一般空闲状态时，开始竞争总线使用权，发送本站的响应应答，然后返回步骤A1，继续检测总线状态；若没有，表明发来的数据是各从站单板回复的各从站的信息数据，则记录所述发来的数据，然后返回步骤A1，继续检测总线状态；其中，总线上连续出现不多于8个的隐性电平为一般空闲状态。

2.如权利要求1所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法，其特征在于，所述从站单板收发数据流程包括以下步骤：

步骤B1、从站单板实时检测总线是否处于一般空闲状态，若否，表明从站单板无法使用总线，只能接收数据，转入步骤B2；若是，转入步骤B3；

步骤B2、从站单板利用时钟传输通道和数据传输通道接收从其他站点发来的数据，一旦发来的数据中有主站轮询或应答请求，则记录下相应的主站轮询标志或应答请求标志，然后返回步骤B1检测总线状态；

步骤B3、当有主站轮询标志时，从站单板开始竞争总线使用权，利用数据传输通道发送本站的信息数据，然后返回步骤B1继续检测总线状态；当有应答请求标志时，从站单板开始竞争总线使用权，利用数据传输通道发送本站的响应应答，然后返回步骤B1继续检测总线状态。

3.如权利要求2所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法，其特征在于：所述主站单板、从站单板依据指定的帧结构进行数据的收发，该指定的帧结构包括起始位、应答位、仲裁字、同步字、目标地址、控制字、长度字、数据段、校验字和帧结束字；

起始位：表示帧的开始，由1比特显性电平组成；

应答位：表示本帧数据是应答其它站点的请求命令，由显性电平表示，隐性电平则表示为非应答帧；

仲裁字：用于多站同时往总线上发送数据时的竞争总线使用权，由本站单板地址进行4B/5B编码组成；

同步字：用于表示数据帧的开始，后续的目标地址、控制字、长度字、数据段、校验字构成了一个完整的数据帧；

目标地址：用于表示要发送的目标的地址；

控制字：用于表示帧的类型；

长度字：用于定义数据段的长度；

数据段：用于存储需要传送的信息内容；

校验字：用于数据段传输正确性的校验，采用CRC校验；

帧结束字：用于表示本帧的结束。

4.如权利要求3所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法，其特征在于：所述仲裁字由本站单板地址进行4B/5B编码组成时，该4B/5B编码方法为：在发送端，每4个比特后插入一个反转比特，编码后由1个字节8比特变成了10比特；在接收端，进行反向变换，每5个比特移去最后一个比特，恢复原来的8比特地址码。