[发明专利]带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路及方法

权利要求书

1.一种带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路，其特征在于，包括第一RS485芯片和第二RS485芯片；所述第一RS485芯片用于数据的收发，另第二RS485芯片用于总线的载波监听和冲突检测；所述电路还包括异或门、触发器、第一与门、第二与门和反相器；所述第一RS485芯片的第四引脚DI通过第二电阻连接异或门的第二引脚B；所述第二RS485芯片的第一引脚RO通过第十三电阻连接异或门的第一引脚A；所述异或门的第四引脚Y通过第十四电阻后分别连接触发器的第一引脚CLK和反相器的输入端；所述触发器的第四引脚Q和第六引脚OE分别连接第一与门的两个输入端；所述第一与门输出端通过第四电阻与第一RS485芯片的第三引脚DE连接；所述第二与门的两个输入端分别连接第十八电阻一端和反相器输出端；所述第十八电阻另一端连接触发器的第五引脚VCC。

2.根据权利要求1所述的带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路，其特征在于，所述电路通过MCU_TX、MCU_RX、MCU_DR和MCU_INT 4根线与MCU相连；所述MCU_TX通过第二电阻连接第一RS485芯片的4号引脚DI；所述MCU_TX还连接于异或门的的第二引脚B；所述MCU_RX通过第八电阻与第一RS485的第一引脚RO连接；所述MCU_DR通过R17分别连接触发器的第六引脚OE和第一与门的输入端；所述MCU_INT连接第二与门的输出端。

3.根据权利要求2所述的带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在数据发送之前通过MCU_INT信号检测总线状态，若连续最小时隙内都为空闲，则判定总线空闲，进入发数据；

步骤S2:发送数据过程中每最小时隙或采用中断监控MCU_INT信号状态，若检测到总线冲突，停止发送数据，MCU_DR切换到接收状态，MCU_INT信号恢复空闲状态；待重发延时时间到达后，重新进行数据发送。

4.根据权利要求3所述的带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：在接收数据之前，先进行载波检测，若总线空闲，则Q为高、触发器的第一引脚输入CS1为低，经U反相器输出CS2为高，MCU_INT为高；若总线上有数据收发，CS2会变低，MCU_INT会输出低，说明总线被占用需要延后随机时隙，再进行数据发送；若MCU连续检测1字节的间隔都保持为高电平认为总线空闲，马上进行数据发送。

5.根据权利要求3所述的带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路的控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：发送数据过程中，MCU_DR输入高电平;

当发送“0”时，MCU_TX为低，若总线信号为“1”，则MONITOR_RX信号为高，MCU_TX、MONITOR_RX分别输入异或门的A、B，异或门的Y输出由低变为高，CS1上升沿信号输入触发器的CLK，触发器上升沿触发，引脚Q输出由高变为低；第一与门1脚MCU_DR为高，2脚Q为低，与门输出UART_DR为低，将第一RS485芯片切换为接收状态，停止发送；第二与门1脚Q为低，第二与门输出MCU_INT一直保持为低，总线因冲突，停止发送。

6.根据权利要求3所述的带冲突检测的载波监听多路访问的RS485总线电路的控制方法，其特征在于，所述重发延时时间采用退避算法计算，具体为：

重发延时=R*最小时隙

其中，最小时隙为1个字节的发送时间；根据节点设备的ID产生随机数R。