[发明专利]一种光纤串行数据通信方法

说明书

本发明实施例提供一种光纤串行数据通信方法，通过在数据帧中添加标准发送时钟信号，该标准发送时钟信号包括预设数量个高电平信号和/或低电平信号，在数据接收端接收到该数据帧时，数据接收端根据接收到的标准发送时钟信号确定采样时钟周期，由此生成对应的采样时钟信号；利用该采样时钟信号对数据帧的数据部分进行采样，以获取数据帧中对应的数据包。由于数据帧中包含有标准发送时钟信号，无论数据发送端以何种通信速率发送数据帧，数据接收端均能自适应的根据标准发送时钟信号生成对应的采样时钟信号实现对数据帧的接收，从而数据发送端可灵活的调整数据帧的通信速率，数据接收端可自适应的接收不同通信速率的数据帧。

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种光纤串行数据通信方法。

背景技术

随着电力电子系统智能化进程的不断深化，多设备间的互联互通正逐步加强，对高性价比的数据通信方式产生了极大的需求。考虑电力电子设备内部强电磁干扰环境并尽可能降低互连线的复杂度，业界普遍采用光纤通信来实现设备间的数据可靠传输。结合电力电子系统所采用的定开关频率控制模式，设备间的数据通信也需以定开关频率进行传输，即数据通信需具备高实时性。通常，电力电子设备的开关频率从几百Hz到几十kHz变化，数据通信中电平变化周期最小仅为几十μs，对通信速率提出了挑战。

目前，基于控制板级开发的诸如UART、CAN、SPI等常规通信方式的速率还较低，无法满足短开关周期、大流量数据传输；对于诸如PROFIBUS、光纤环网等新型高速通信方式，由于其实现难度较大、软硬件成本高，对于大规模商用电力电子设备并不具优势。因此，结合电力电子控制系统中软硬件特点，开发具有功能相对单一、实现简单、高速可靠的光纤通信成为可行的技术路线。

电力电子控制系统软硬件的特点是在数据发送端可以通过灵活调整数据帧的编码发送时钟信号的频率，以满足不同通信速率的要求，该编码发送时钟信号的周期对应数据帧中一个编码码元的持续时间；而在数据接收端，需要通过与数据帧中每一编码码元周期相对应的采样时钟信号才能实现对数据帧的正确接收。目前的数据通信方法中，数据接收端以预先约定的采样时钟信号对数据帧进行接收，预先约定的采样时钟信号具有特定的采样时钟周期，在数据帧的编码周期发生变化或收发双方时钟频差较大时，数据接收端无法完成对数据帧的正确接收。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种光纤串行数据通信方法。

本发明实施例提供一种光纤串行数据通信方法，该方法为数据发送端方法，包括：根据自定义帧格式生成数据帧，数据帧包括标准发送时钟信号，标准发送时钟信号包括预设数量个高电平信号和/或低电平信号，且每一高电平信号和/或低电平信号持续的时长相等，标准发送时钟信号位于数据帧的帧头之后，且标准发送时钟信号位于数据帧的数据部分之前；将数据帧发送至数据接收端，以供数据接收端根据标准发送时钟信号确定采样时钟周期，并根据采样时钟周期生成采样时钟信号，再通过采样时钟信号对数据帧的数据部分进行采样，以获取数据帧的数据部分对应的数据包。

本发明实施例提供一种光纤串行数据通信方法，该方法为数据接收端方法，包括：接收数据发送端发送的数据帧，根据数据帧的标准发送时钟信号确定采样时钟周期，标准发送时钟信号包括预设数量个高电平信号和/或低电平信号，且每一高电平信号和/或低电平信号持续的时长相等；根据采样时钟周期生成采样时钟信号，通过采样时钟信号对数据帧的数据部分进行采样，并解码获取数据帧中的数据部分对应的数据包。