[发明专利]一种有线通信总线通信方法及系统

说明书

本发明公开了一种有线通信总线通信方法及系统。本发明通过在通信设备的链路层设置协议栈、并进行协议栈角色配置，配置相应的链路层轮值主机、链路层从机；通过链路层轮值主机分配总线使用控制权以及预设总线可用流量，并控制获取总线使用控制权的链路层从机所对应的通信设备基于所述预设总线可用流量发送数据，并在预设总线可用流量使用完毕后收回总线使用控制权；各通信设备使用流量可控，所有通信设备使用总线使用控制权的时间可预期，可以实现通信系统稳定高效；且获取总线使用控制权的通信设备均可快速主动发起与网络内任一其它通信设备之间的通信。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种可实现无主对等网络组网的有线通信总线通信方法及系统。

背景技术

现有的有线通信总线(例如RS485、RS422或用光耦隔离的普通串口通信)一般只能进行主从式通信，即必须存在一个主机设备，其它设备为从设备，通信时必须由主机来主动发起通信。这种通信方式操作以下问题：系统稳定性差，一旦主机故障，则会造成整个通信网络瘫痪；效率较低，当从机需要发起通信时必须等待主机来分配通信时序；通信往往在主机和某个从机之间，从机与从机之间必须通过主机才能通信，两台从机一般无法直接通信，造成通信线路和时间浪费。

无主机的对等网络通信总线(例如CAN等)通信效率高，但其一般需要专门的硬件模块来实现，造成成本价格也较高。这类通信总线也容易出现稳定性问题，例如，当通信总线被优先级高的设备取得控制权限后，何时释放总线控制权限无法预期，即流量不可控。且对已存在的主从有线通信系统，现场一般无法无损改造。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的问题，提供一种有线通信总线通信方法及系统，可以实现各通信设备使用流量可控，所有通信设备使用总线使用控制权的时间受限制可预期，通信系统稳定高效。

为实现上述目的，本发明提供了一种有线通信总线通信方法，所述方法包括以下步骤：在连接至有线通信总线的多个通信设备的链路层设置协议栈，以使所述链路层通过所述协议栈连接相应通信设备的应用层进而访问所述有线通信总线；采用预设配置规则将所述多个通信设备的其中之一的协议栈角色配置为链路层轮值主机，并将所述多个通信设备中的其它通信设备的协议栈角色配置为链路层从机；通过所述链路层轮值主机采用预设分配规则发送分配总线使用控制权以及预设总线可用流量的控制消息至各所述链路层从机；通过所述链路层轮值主机控制获取所述总线使用控制权的链路层从机所对应的通信设备，基于所述预设总线可用流量向目标通信设备发送数据。

进一步地，所述方法进一步包括：在判定协议栈角色为所述链路层轮值主机的通信设备发生故障时，通过所述预设配置规则选择一非故障通信设备，并将其协议栈角色配置为链路层轮值主机。

进一步地，所述预设配置规则为：连接至所述有线通信总线的通信设备，向所述有线通信总线发送链路层轮值主机角色竞选的报名消息并设置第一等待时间，其中，所述报名消息中携带有本机地址和竞选标记；判断在所述第一等待时间内当前通信设备是否接收到其它通信设备发送的反馈消息；若在所述第一等待时间内收到其它通信设备发送的反馈消息，则退出链路层轮值主机角色竞选；若在所述第一等待时间内未收到其它通信设备发送的反馈消息，则所述当前通信设备向所述有线通信总线发送链路层轮值主机角色确认消息并设置第二等待时间；在所述第二等待时间结束后，将所述当前通信设备作为竞选出的通信设备，并将其协议栈角色配置为链路层轮值主机。

进一步地，所述方法进一步包括：判断在预设超时时间后，协议栈角色为链路层从机的当前通信设备是否接收到所述控制消息；若在预设超时时间后所述当前通信设备未接收到所述控制消息，则判定协议栈角色为所述链路层轮值主机的通信设备发生故障，将所述当前通信设备由正常工作状态切换至异常工作状态；在预设延时后，所述当前通信设备向所述有线通信总线发送链路层轮值主机角色竞选的报名消息，参与链路层轮值主机角色竞选。

进一步地，所述预设分配规则为根据各所述链路层从机的本机地址的排列顺序，依次分配所述总线使用控制权以及预设总线可用流量。