[发明专利]一种分布式控制的非周期通信方法

权利要求书

1.一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，网络中所有节点均处于同一时钟基准之下；网络通信模式为周期性的通信，通信的周期叫做宏周期T，宏周期T分为周期时间Tp和非周期时间Tn；

周期时间Tp为网络中各个节点发送周期报文的时间，各节点在周期时间Tp发送报文的时间点为固定时间点，各节点发送报文占用的时间为时间片，每个时间片内只有固定的一个节点可以发送报文，周期时间Tp内任意时间报文的发送时间均是唯一的，不会有重叠和冲突；

非周期时间Tn为所有节点共用的时间段，非周期时间Tn内所有报文的发送时间片仍然不能重叠，但发送时间点不固定，各个节点在每个周期时间Tp内根据周期时间Tp发送的周期报文中携带的非周期声明信息来计算各自在当前宏周期T的非周期时间Tn发送报文的发送时间点，从而控制当前宏周期T的非周期时间Tn的报文分配；

在宏周期T内有周期报文的传输，具体调度规则如下：

S1：有发送非周期报文需要的节点首先在周期时间Tp发送出周期报文，且周期报文中携带非周期声明信息；非周期声明信息，包括非周期优先级声明字段、节点非周期占用总时间字段；

S2：各个节点在周期时间Tp开始时开始监听网络中所有周期报文中的非周期声明信息；

S3：各个节点提取非周期优先级声明字段中的优先级信息，对非周期声明信息按照优先级从高到低顺序排列；

S4：发送了非周期声明信息的节点确认自身的预发送的非周期报文在当前宏周期T的非周期时间Tn的排列位置；将排在自身前面的所有非周期声明信息中的节点非周期占用总时间进行累加，累加结果就是自身非周期报文的发送时间点。

2.根据权利要求1所述的一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，所述非周期声明信息，还包括节点逻辑地址字段；步骤S3中，优先级信息相同的，逻辑地址越小认为优先级越高。

3.根据权利要求2所述的一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，所述非周期优先级声明字段，记录需要发送的非周期报文在非周期时间Tn的优先级信息，根据报文类型生成；报文类型分为系统内部通信的非周期报文和用户的非周期报文；系统内部通信的非周期报文使用固定的优先级；用户的非周期报文每延迟发送一个周期，则该延迟的非周期报文优先级的级别提升1级。

4.根据权利要求3所述的一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，所述节点非周期占用总时间字段，记录需要发送的非周期报文在非周期时间Tn所占用的总时间信息；步骤S2中，各个节点将所有周期报文携带的节点逻辑地址字段、非周期优先级声明字段、节点非周期占用总时间字段缓存下来。

5.根据权利要求4所述的一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，步骤S4中，在自身非周期报文的发送时间点的基础上加上自身非周期报文占用总时间，得到自身非周期报文的发送完毕时间点。

6.根据权利要求5所述的一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，还包括S5：判断在当前宏周期T的非周期时间Tn内，是否可以发送自身非周期报文；将自身非周期报文的发送完毕时间点与当前宏周期T的非周期时间Tn的结束时间点进行比较，确认自身非周期报文的发送完毕时间点是否超过了当前宏周期T的非周期时间Tn的范围：

若自身非周期报文的发送完毕时间点未超过了当前宏周期T的非周期时间Tn的范围，则该自身非周期报文获得在当前宏周期T的非周期时间Tn内的发送资格；

若自身非周期报文的发送完毕时间点超过了当前宏周期T的非周期时间Tn的范围，则该自身非周期报文失去在当前宏周期T的非周期时间Tn内的发送资格，同时失去发送资格的非周期报文所在的节点需要在下一个宏周期T的周期报文中重新发送非周期声明信息；此时，如果该延迟的非周期报文，为用户的非周期报文，则该延迟的非周期报文优先级的级别提升1级，并返回到步骤S1；如果该延迟的非周期报文，为系统内部通信的非周期报文，则该延迟的非周期报文优先级的级别不变，并返回到步骤S1。

7.根据权利要求6所述的一种分布式控制的非周期通信方法，其特征在于，还包括S6：获得在当前宏周期T的非周期时间Tn内的发送资格的非周期报文所在的节点，根据该非周期报文在当前宏周期T的非周期时间Tn的排列位置发送该非周期报文。