[发明专利]一种通信系统及通信方法

说明书

本发明公开了一种通信系统及通信方法，通信系统包括主MCU和从MCU，所述主MCU和从MCU之间采用第一SPI接口和第二SPI接口进行通信；第一SPI接口和第二SPI接口配置有各自独立的数据帧结构；第一SPI接口和第二SPI接口在MCU之间均配置有两个额外的I/O接口。通信方法包括根据所执行的任务选择相应的SPI接口向目的MCU发送SPI报文。本发明在SPI四线制基础上建立数据应答机制，能够高效可靠地实现MCU之间数据传递、时序同步、系统日志管理和故障信息确认等信息交互功能，确保通信安全。

技术领域

本发明涉及一种通信系统及通信方法，属于工程机械通信技术领域。

背景技术

随着工程机械行业大吨位起重机等产品对上车、转台、伸臂控制、底盘控制等对功能安全要求的不断提高，功能安全控制器的应用需求越来越大。功能安全控制器在硬件和软件层面均要符合控制系统安全相关部件标准的要求。现有的安全控制器多采用主MCU和从MCU的双冗余结构实现，主MCU运行应用程序，从MCU作为监控单元，主从MCU之间通常采用SPI总线进行大量核心数据交互。

SPI总线系统是一种同步串行外设接口总线，应用于系统级处理器间的高速通信处理。SPI总线作为一种高速的、全双工、同步的通信总线，采用主从工作方式，其中，主机控制数据传输，从机配合主机完成传输任务。现有总线通信中存在的不足：(1)缺少组帧机制；(2)通信过程中没有指定的数据流，缺少确认是否收到数据的应答机制；(3)缺少校验，缺少控制传输差错的机制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种通信系统及通信方法，解决现有技术中缺少组帧机制、应答机制及校验机制的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种通信系统，包括主MCU和从MCU，所述主MCU和从MCU之间采用第一SPI接口和第二SPI接口进行通信；所述第一SPI接口和第二SPI接口根据所执行的任务不同，配置有各自独立的数据帧结构，用于实现主MCU和从MCU之间的信息交互；

所述第一SPI接口和第二SPI接口在MCU之间均配置有两个额外的I/O接口，其中一个I/O接口由主MCU设置，另一个I/O接口由从MCU设置，两所述I/O接口用于主MCU和从MCU间的双向消息确认。

进一步的，所述第一SPI接口以固定顺序发送报文，用于主MCU、从MCU之间数据通信及时序同步，数据帧结构如下：

SPI-报文：