[发明专利]一种低速现场总线实现的高效通讯方法

说明书

本发明公开了一种基于低速现场总线实现的高效通讯方法，在一低速现场总线上设置一用于主持令牌发送的总线主站、若干要求能快速获得令牌的一级设备和若干无快速获得令牌要求的二级设备；对所述一级设备设置实地址，对所述二级设备设置虚地址和二级地址，所述实地址为独立的地址，每一所述一级设备对应一所述实地址；所述虚地址由若干的所述二级设备共享，所述二级地址为独立的地址，每一所述二级地址对应一所述二级设备。本发明通过设置二级设备并减少二级设备的发送时间窗口，加快总线令牌的轮转速度，从而提升一级设备的发送数据频率。

技术领域

本发明属于计算机通讯领域，涉及一种高效的通讯方法。

背景技术

智能设备通过现场总线进行信息传递，实现全局智能控制。现场总线包括以太网、RS485、CAN等。以太网是高速网络，速度10M/100M/1000M，但是存在电缆贵、接口成本贵、对于主芯片的资源消耗大等缺点，主要用于骨干网络。

目前，末端设备大多数都是RS485、CAN等低速现场总线。参见图1所示，这一类总线上，通常有一个总线主站主持令牌发送，此过程类似老师点名，被点名的设备获得发送数据的机会，这就是轮询机制。由于每次只有一个设备能获得令牌，因此可以避免发生冲突，实现有效通讯。轮询机制之所以被广泛应用，还因为原理简单，容易开发的优点。

但是轮询机制存在着通讯效率低下，无效通讯多的缺点。尤其是，当总线上的节点设备数量越多，轮询的速度越慢，如果假定每个站点发送的数据量相等，则轮询周期与节点设备的数量成正比，设备越多，轮询越慢。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明旨在提供基于低速现场总线实现的高效通讯方法法，该方法可以大大提升总线的通讯效率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于低速现场总线实现的高效通讯方法，在一低速现场总线上设置一用于主持令牌发送的总线主站、若干要求能快速获得令牌的一级设备和若干无快速获得令牌要求的二级设备；对所述一级设备设置实地址，对所述二级设备设置虚地址和二级地址，所述实地址为独立的地址，每一所述一级设备对应一所述实地址；所述虚地址由若干的所述二级设备共享，所述二级地址为独立的地址，每一所述二级地址对应一所述二级设备；所述总线主站点名到任意一所述实地址时，对应的所述一级设备便有权使用本次发送数据的时间窗口；所述总线主站点名到任意一所述虚地址时，对应的同一共享组内的若干所述二级设备共同获得本次发送数据的时间窗，此时采用滚动循环，判断同一共享组内若干所述二级设备谁具有发送数据的时间窗口的权限。

循环滚动规则：

当总线主站点名到实地址时，对应地址的一级设备便有权使用本次发送数据的时间窗口。当总线主站点名到某个虚地址时，若干个二级设备均符合此虚地址，如何确定哪个设备有权使用本次发送数据的时间窗口。通常采用滚动循环规则。假定某一虚地址之下的二级地址是从1到N,，则滚动的次序可以按照1到N的顺序循环，以确保无冲突无遗漏。

本发明中规则执行主体大体有三种情况：

1）总线主站：总线发送点名信息时，直接隐含二级地址。

2）相关一级设备：很多情况下，这些二级设备都关联着一台或多台一级设备，可以规定其中一台一级设备作为管理者，在发送某些信息时隐含二级地址。

3）末端设备自组织：二级设备依据滚动循环的规则，以及前一次的地址判断本次的发送窗口的归属，但这种方式处理容错较为困难，一般不建议。

本发明的技术原理如下：

将总线上的设备设备分为三类：

第一类是，总线主站，主持令牌发送。

第二类是，重要的、要求能快速获得令牌的设备，每个设备有一个独立地址，称之为一级设备；