[发明专利]用于巨型载具的双速仲裁总线系统及载具

权利要求书

1.一种用于巨型载具的双速仲裁总线系统，其特征在于，包括：

数据总线，所述数据总线包括至少两对铜双绞线，通过数据帧在时间片内传输数据，所述时间片为数据总线传输一个数据帧所需的持续时间；

仲裁总线，所述仲裁总线包括快仲裁总线和慢仲裁总线，通过仲裁帧传输节点设备的多进制符号串，所述多进制符号包括由多个门限分隔的不同电压幅值状态，电压幅值越大优先级越高；

所述快仲裁总线在所述时间片内的快仲裁时隙中传输多进制符号串，所述快仲裁时隙为快仲裁总线传输一个仲裁帧所需的持续时间，一个时间片内包含的所述快仲裁时隙数量应不少于所述数据总线中双绞线对的数量；

所述慢仲裁总线通过仲裁帧在长时间片内的慢仲裁时隙中传输多进制符号串，所述慢仲裁时隙是慢仲裁总线传输一个仲裁帧所需的持续时间，所述慢仲裁时隙的持续时间长于快仲裁时隙持续时间的2倍，所述长时间片为包括若干慢仲裁时隙的持续时间，所包含的所述慢仲裁时隙数量不少于所述数据总线中双绞线对的数量；

节点设备，所述节点设备包括双速率仲裁中继器和双速率仲裁传感器，所述双速率仲裁中继器的主干接口包括A和B两个接口，可以用电缆逐段串联形成系统总线，所述双速率仲裁中继器包括若干个次级接口，所述次级接口可以连接双速率仲裁传感器或者其它双速率仲裁中继器；

所述节点设备包含接口控制模块，所述接口控制模块包括仲裁控制和数据传输模块，分别与数据总线和仲裁总线连接，用于接收来自所述仲裁总线的仲裁帧和来自所述数据总线的数据帧，向所述仲裁总线输出节点设备的多进制符号串和向数据总线发送数据帧；

当节点设备需要向数据总线发送数据帧时，所述接口控制器在一个时间片内的每个仲裁时隙中反复向仲裁总线发送多进制符号，同时检测和比对在一个时间片内快仲裁总线和慢仲裁总线上分别收到的第一个仲裁帧；

若所述多进制符号串中当前符号的优先级高于仲裁总线上的当前电压优先级，则将所述多进制符号输出到仲裁总线，若所述当前符号的优先级低于仲裁总线上的当前电压优先级，则竞争总线失败，立刻停止通过仲裁总线发送所述多进制符号串中的剩余符号，然后在下一个仲裁时隙再重新发送所述多进制符号串；

若从快仲裁总线与从慢仲裁总线检测到的第一个仲裁帧中已完成传输的多进制符号串完全相同，那么在第一快仲裁时隙通过快仲裁总线成功发送完整多进制符号串的接口控制模块，在下一个时间片的开始将缓存及控制模块中的待上传数据，选择一对双绞线通过数据传输模块上传到主总线，在第二快仲裁时隙通过快仲裁总线成功发送完整多进制符号串的接口控制模块，在下一个时间片的开始将缓存及控制模块中的待上传数据，选择另一对双绞线通过数据传输模块上传到主总线；

若从快仲裁总线与从慢仲裁总线检测到的第一个仲裁帧中已完成传输的多进制符号串不完全相同，那么在第一慢速仲裁时隙通过慢仲裁总线成功发送完整多进制符号串的接口控制模块，在下一个慢时间片的开始将缓存及控制模块中的待上传数据，选择一对双绞线通过数据传输模块上传到主总线，在第二慢仲裁时隙通过慢仲裁总线成功发送完整多进制符号串的接口控制模块，在下一个慢时间片的开始将缓存及控制模块中的待上传数据，选择另一对双绞线通过数据传输模块上传到主总线。