[发明专利]一种仲裁接口带复位功能的数据传输系统和方法

说明书

本发明提供了一种仲裁接口带复位功能的数据传输系统和方法，包括：至少两对数据总线，一对仲裁总线和若干通信节点；仲裁总线用于数据总线的仲裁，以仲裁帧为单位进行传输，每个仲裁帧包含至少两个仲裁时间段，每个仲裁时间段选择出获得数据发送权的优胜通信节点；每个通信节点包括控制模块、导通控制单元和复位单元；每个通信节点的控制模块检测到自身有数据发送需求时，控制导通控制单元将标识符的每个符号发送到仲裁总线上，在检测到符号发送成功时，控制复位单元复位仲裁总线以免影响下一个符号的发送。本发明可以提升仲裁接口的可靠性，实现多个通信节点之间的高速、可靠、实时通信需求。

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤指一种仲裁接口带复位功能的数据传输系统和方法。

背景技术

CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线，由于其高可靠性、实时性等优点已被广泛应用于汽车应用、工业自动化等领域。

CAN总线仅包含一对差分信号线，采用串行数据传输，结构简单；支持多主通讯，即每个节点设备都可以在任意时刻主动向网络上其他节点设备发起数据通信，靠各个节点设备的标识符的优先级决定通信次序；当多个节点设备同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的。但其总线速率有限，最高为1Mbps(通信距离小于40米)，且CAN总线的数据帧每次最多可传输8个字节的有效数据，无法满足多个节点设备间的大数据量高速通信的设计要求。另外，挂在总线上的节点设备比较多时，容易发生通信冲突，每次仲裁只允许一个节点设备获得总线的占有权进行数据发送，其他节点设备必须等待，也限制了总线速率。

发明内容

本发明的目的是提供一种仲裁接口带复位功能的数据传输系统和方法，能在多点互联应用场合下提升仲裁接口的可靠性，利用高速总线实现多个通信节点之间的高速、实时通信需求，具有高传输效率和高可靠性。

本发明提供的技术方案如下：

一种仲裁接口带复位功能的数据传输系统，包括：至少两对数据总线，所有的数据总线均以数据帧为单位进行传输；一对仲裁总线，所述仲裁总线以仲裁帧为单位进行传输，所述仲裁帧与所述数据帧的传输时间相同，每个仲裁帧包含至少两个仲裁时间段，每个仲裁时间段仲裁出该时间段的优胜通信节点；若干通信节点，各通信节点分别并联挂接在各个数据总线上以及所述仲裁总线上；每个通信节点包括：仲裁接口模块，所述仲裁接口模块包括导通控制单元和复位单元；所述导通控制单元，用于将自己的标识符的每个符号发送到所述仲裁总线上；所述复位单元，用于对所述仲裁总线进行复位；数据发送模块，用于将自己的数据发送到目标数据总线上；控制模块，用于当检测到自身有数据发送需求时，控制所述导通控制单元在当前仲裁帧的当前仲裁时间段将自己的标识符的每个符号发送到所述仲裁总线上；以及，当检测到所述符号发送成功时，控制所述复位单元复位所述仲裁总线，然后继续发送下一个符号；以及，当检测到所述标识符发送成功时，所述通信节点为该时间段的优胜通信节点，并控制所述数据发送模块在下一个数据帧将自己的数据发送到目标数据总线上，同时在所述当前仲裁帧内不再发送所述标识符；当检测到所述标识符发送失败，且当前仲裁时间段不是所述当前仲裁帧的最后一个仲裁时间段时，在所述当前仲裁帧的下一个仲裁时间段，控制所述导通控制单元将所述标识符重新发送到所述仲裁总线上，直至所述标识符发送成功或已到达当前仲裁帧的最后一个仲裁时间段。

进一步优选的，每个仲裁帧的仲裁时间段的数量等于所述数据总线的数量。

进一步优选的，所述导通控制单元包括：驱动子单元，用于将自己的标识符的每个符号翻译成预先定义的电平数值，得到驱动输出电压；比较子单元，用于比较所述驱动输出电压与仲裁总线电压；开关子单元，用于在许可信号有效时，开关导通，将所述驱动输出电压传导至仲裁总线上；所述控制模块，进一步用于根据所述驱动输出电压与所述仲裁总线电压的比较结果控制所述许可信号。