智能冗余串行总线的时序控制方法技术

一种应用于智能冗余总线的时序控制方法，其中，主站通过同步帧的第0～3字节向所有从站发送同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；第一从站，通过同步帧的第4、5字节，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；主站，通过同步帧第18字节，设定第一从站的传输协议方式；主站，通过同步帧第19字节，再次传输一个字节的同步码序列给第一从站，从而让第一从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；主站和第一从站之间根据上述的设定，通过普通数据帧，传输数据。

【技术实现步骤摘要】
智能冗余串行总线的时序控制方法
本专利技术涉及一种时序控制方法，尤其是涉及应用于智能冗余总线的时序控制方法。
技术介绍
传统的控制系统主要通过单总线传输，往往因为单一总线的故障而影响整个系统的正常工作。这在某些对稳定性和可靠性有特殊要求的应用场合是不可接受的。为了克服单一总线系统所固有的可靠性低的缺点，提出了一种智能冗余总线。该方案在现有的I2C单一总线的基础上，对其通信协议、传输链路、接口节点以及信号隔离等方面的冗余技术进行全面的分析和技术改造，使其可靠性和冗余性得到很大的提高。冗余总线包含两套I2C串行总线接口，通过冗余设计以及冗余协议，达到高可靠性的目的。智能冗余总线属于同步总线，通过严格的时序保证，保证传输的稳定可靠。现有技术中缺乏这样的方案。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种应用于智能冗余总线的时序控制方法，其中，智能冗余总线的整体帧结构包括了：帧号为0的帧，为系统同步帧，所有从站将根据该系统同步帧，获取定时信息，与主站进行链路交互、状态检查，通过该系统同步帧，确知从站的工作状态，线路通断情况，并据此给出交互的机制；帧号从1到99的帧，为普通数据帧，每帧持续时间为1毫秒(ms)，总计125个字节(Byte)；所述同步帧包括：该帧0～3字节(Byte)组成同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；该帧的4、5字节(Byte)，由从站1向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；该帧的6与7字节(Byte)、8与9字节(Byte)、10与11字节(Byte)、12与13字节(Byte)、14与15字节(Byte)、16与17字节(Byte)分别由从站2、3、4、5、6、7发送；该帧的第18字节(Byte)将设定从站1的传输协议方式，从站可以从接收的数据，确认接收方式；同时，主站在19～24字节(Byte)依次设置从站2～7的确认接收方式；该帧的第19字节(Byte)，将再次传输一个字节(Byte)的同步码序列，从而让从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；该帧的26～27字节(Byte)，将接收从站的中断响应，包括对主站设定接收出错，各种从站异常，均可在规定的时刻进行反馈；该帧的28～30字节(Byte)，将向各个从站发送命令控制块；步骤1：主站通过同步帧的第0～3字节(Byte)向所有从站发送同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；步骤2：第一从站，通过同步帧的第4、5字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；步骤3：主站，通过同步帧第18字节(Byte)，设定第一从站的传输协议方式；步骤4：主站，通过同步帧第19字节(Byte)，再次传输一个字节(Byte)的同步码序列给第一从站，从而让第一从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；步骤5：主站和第一从站之间根据步骤1-4的设定，通过普通数据帧，传输数据。优选的，该方法还包括：步骤6：除了第一从站以外的其它从站，通过该同步帧的第6-17字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认所述其它从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法。优选的，该方法还包括：步骤7：主站在该同步帧的第19～24字节(Byte)依次设置所述的其它从站的确认接收方式。本专利技术还提出了一种应用于智能冗余总线的时序控制系统，其中，智能冗余总线的整体帧结构包括了：帧号为0的帧，为系统同步帧，所有从站将根据该系统同步帧，获取定时信息，与主站进行链路交互、状态检查，通过该系统同步帧，确知从站的工作状态，线路通断情况，并据此给出交互的机制；帧号从1到99的帧，为普通数据帧，每帧持续时间为1毫秒(ms)，总计125个字节(Byte)；所述同步帧包括：该帧0～3字节(Byte)组成同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；该帧的4、5字节(Byte)，由从站1向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；该帧的6与7字节(Byte)、8与9字节(Byte)、10与11字节(Byte)、12与13字节(Byte)、14与15字节(Byte)、16与17字节(Byte)分别由从站2、3、4、5、6、7发送；该帧的第18字节(Byte)将设定从站1的传输协议方式，从站可以从接收的数据，确认接收方式；同时，主站在19～24字节(Byte)依次设置从站2～7的确认接收方式；该帧的第19字节(Byte)，将再次传输一个字节(Byte)的同步码序列，从而让从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；该帧的26～27字节(Byte)，将接收从站的中断响应，包括对主站设定接收出错，各种从站异常，均可在规定的时刻进行反馈；该帧的28～30字节(Byte)，将向各个从站发送命令控制块；装置1，用于主站通过同步帧的第0～3字节(Byte)向所有从站发送同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；装置2，用于第一从站，通过同步帧的第4、5字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；装置3，用于主站，通过同步帧第18字节(Byte)，设定第一从站的传输协议方式；装置4，用于主站，通过同步帧第19字节(Byte)，再次传输一个字节(Byte)的同步码序列给第一从站，从而让第一从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；装置5，用于主站和第一从站之间根据步骤1-4的设定，通过普通数据帧，传输数据。优选的，该系统，包括：装置6，用于除了第一从站以外的其它从站，通过该同步帧的第6-17字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认所述其它从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法。优选的，该系统，包括：装置7，用于主站在该同步帧的第19～24字节(Byte)依次设置所述的其它从站的确认接收方式。本专利技术还提出了一种计算机程序，用于执行如权利要求1-3所述的任意一个方法。本专利技术还提出了一种计算机系统，包括中央处理器，和存储器，中央处理器执行存储器上的指令来实现如权利要求1-3所述的任意一个方法。通过本专利技术为智能冗余总线设置的时序方法和系统，能很好的实现主站和从站之间的协同工作。附图描述图1是主站控制模式图；图2是主站数据模式图；图3是从站数据传输模式图；图4是整体帧结构图；图5是同步帧结构图；图6是普通数据帧结构图；图7和图8是普通控制帧结构图；图9是专用控制帧结构图；图10是专用数据帧结构图；图11是专用控制与数据混合帧图12是中断帧结构图；图13和图14是传输帧BIT结构图；图15是从站点心跳检测字结构图；图16是从站状态指示字结构图；图17是专用信道的主从响应与应答格式结构图；图18是根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于智能冗余总线的时序控制方法，其中，智能冗余总线的整体帧结构包括了：帧号为0的帧，为系统同步帧，所有从站将根据该系统同步帧，获取定时信息，与主站进行链路交互、状态检查，通过该系统同步帧，确知从站的工作状态，线路通断情况，并据此给出交互的机制；帧号从1到99的帧，为普通数据帧，每帧持续时间为1毫秒(ms)，总计125个字节(Byte)；所述同步帧包括：该帧0～3字节(Byte)组成同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；该帧的4、5字节(Byte)，由从站1向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；该帧的6与7字节(Byte)、8与9字节(Byte)、10与11字节(Byte)、12与13字节(Byte)、14与15字节(Byte)、16与17字节(Byte)分别由从站2、3、4、5、6、7发送；该帧的第18字节(Byte)将设定从站1的传输协议方式，从站可以从接收的数据，确认接收方式；同时，主站在19～24字节(Byte)依次设置从站2～7的确认接收方式；该帧的第19字节(Byte)，将再次传输一个字节(Byte)的同步码序列，从而让从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；该帧的26～27字节(Byte)，将接收从站的中断响应，包括对主站设定接收出错，各种从站异常，均可在规定的时刻进行反馈；该帧的28～30字节(Byte)，将向各个从站发送命令控制块；步骤1：主站通过同步帧的第0～3字节(Byte)向所有从站发送同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；步骤2：第一从站，通过同步帧的第4、5字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；步骤3：主站，通过同步帧第18字节(Byte)，设定第一从站的传输协议方式；步骤4：主站，通过同步帧第19字节(Byte)，再次传输一个字节(Byte)的同步码序列给第一从站，从而让第一从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；步骤5：主站和第一从站之间根据步骤1‑4的设定，通过普通数据帧，传输数据。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于智能冗余总线的时序控制方法，其中，智能冗余总线的整体帧结构包括了：帧号为0的帧，为系统同步帧，所有从站将根据该系统同步帧，获取定时信息，与主站进行链路交互、状态检查，通过该系统同步帧，确知从站的工作状态，线路通断情况，并据此给出交互的机制；帧号从1到99的帧，为普通数据帧，每帧持续时间为1毫秒(ms)，总计125个字节(Byte)；所述同步帧包括：该帧0～3字节(Byte)组成同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；该帧的4、5字节(Byte)，由从站1向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；该帧的6与7字节(Byte)、8与9字节(Byte)、10与11字节(Byte)、12与13字节(Byte)、14与15字节(Byte)、16与17字节(Byte)分别由从站2、3、4、5、6、7发送；该帧的第18字节(Byte)将设定从站1的传输协议方式，从站可以从接收的数据，确认接收方式；同时，主站在19～24字节(Byte)依次设置从站2～7的确认接收方式；该帧的第19字节(Byte)，将再次传输一个字节(Byte)的同步码序列，从而让从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；该帧的26～27字节(Byte)，将接收从站的中断响应，包括对主站设定接收出错，各种从站异常，均可在规定的时刻进行反馈；该帧的28～30字节(Byte)，将向各个从站发送命令控制块；步骤1：主站通过同步帧的第0～3字节(Byte)向所有从站发送同步序列，所有从站通过该序列确定当前的起始位置、帧号并调整内部时钟，保持与主站时钟一致；步骤2：第一从站，通过同步帧的第4、5字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法；步骤3：主站，通过同步帧第18字节(Byte)，设定第一从站的传输协议方式；步骤4：主站，通过同步帧第19字节(Byte)，再次传输一个字节(Byte)的同步码序列给第一从站，从而让第一从站准确定时，并确定数据接收起始时刻；步骤5：主站和第一从站之间根据步骤1-4的设定，通过普通数据帧，传输数据。2.如权利要求1所述的方法，包括：步骤6：除了第一从站以外的其它从站，通过该同步帧的第6-17字节(Byte)，向主站发送心跳数据，主站通过检测该数据序列以及误包率，确认所述其它从站的线路传输状态以及传输路径时延，并据此设定两者间交互的方法。3.如权利要求1所述的方法，包括：步骤7：主站在该同步帧的第19～24字节(Byte)依次设置所述的其它从站的确认接收方式。4.一种应用于智能冗余总线的时序控制系统，其中，智能冗余总线的整体帧结构包括了：帧号为0的帧，为系统同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：高可，苏中，李擎，范军芳，莫波，梅洪，袁心成，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11