一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，1、配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数；2、设置周期巡检函数，以频率f查询PHY芯片的连接状态寄存器的值，使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态；3、如果当前链路的连接状态为断开，则转步骤2；如果当前链路的连接状态为接入，对PHY芯片的各工作寄存器的参数值进行核对；4、如果当前链路的连接状态为接入、并且PHY芯片复位标志为1，对以太网工作模式进行再协商；否则，转步骤2。本发明专利技术提高了判断的准确性，保证了主控芯片对PHY芯片工作状况的实时掌控、提高了主控芯片在PHY芯片异常时的响应速度，保证了通信的可靠性，提高了主控芯片工作效率。

A method to improve the stability of concentrator Ethernet PHY chip

The invention relates to a method for improving the stability of the concentrator Ethernet PHY chip. 1, configuring the parameters of the MAC controller of the concentrator master chip; 2, setting the periodic inspection function, querying the value of the connection state register of the PHY chip with the frequency f, and judging the connection state of the current link by the form of the slip judgment; 3. If The connection state of the forward link is disconnected, then step 2; if the connection status of the current link is connected, the parameter values of each work register of the PHY chip are checked; 4, if the connection status of the current link is connected, and the PHY chip reset flag is 1, the Ethernet work mode is re negotiated; otherwise, the turn step is carried out. Sudden 2. The invention improves the accuracy of the judgment, ensures the real-time control of the working status of the PHY chip by the main control chip, improves the response speed of the main control chip in the abnormal PHY chip, ensures the reliability of the communication, and improves the working efficiency of the main control chip.

【技术实现步骤摘要】
一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法
本专利技术属于用电信息采集系统
，尤其涉及集中器在复杂的电磁环境下的一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法。
技术介绍
随着电力系统信息化改造的不断推进，集中器在集抄系统中的使用量在不断的增长。以太网作为一种高效的通信方式，在集中器中得到了广泛使用。由于集中器在实际工作中所处的环境复杂多变，多数都处于强磁场、高静电的环境。PHY芯片作为以太网通信的关键核心部件，如何在现场如此复杂的电磁环境下稳定工作，直接决定了以太网通信的通信质量。目前，一般都是通过增加硬件的防护器件的措施，避免干扰信号的进入，来提高PHY芯片的稳定性。但是此种措施存在的极大风险是，一旦防护器件失效，PHY芯片就会完全处于强干扰的环境中，此时如果在软件中没有一个很好的方法措施的话，就有可能造成PHY芯片工作紊乱、影响以太网的正常通信。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，包括以下步骤：步骤1、当集中器进行起始运行时，首先配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数；步骤2、设置周期巡检函数，以固定的频率f查询PHY芯片的连接状态寄存器的值，使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态；步骤3、如果当前链路的连接状态为断开，则转步骤2；如果当前链路的连接状态为接入，为了避免PHY芯片在外部电磁环境干扰下出现工作异常，对PHY芯片的各工作寄存器的参数值进行核对；步骤4、如果当前链路的连接状态为接入、并且PHY芯片复位标志为1，表示PHY芯片最近刚刚进行过复位操作，需要重新对以太网工作模式(包括通信速率为10M或者100M，通信模式为半双工或者全双工)进行再协商；否则，转步骤2。优选地，步骤1所述的配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数包括以下步骤：1.1、对主控芯片与PHY芯片进行通信的所有管脚进行功能配置，即配置主控芯片的GPIO管脚；1.2、对主控芯片的MAC控制器接口与PHY芯片接口间的工作模式进行配置，主要包括协商模式、媒体接口形式、通信检验模式；1.3、对PHY芯片的各工作寄存器进行配置，包括寄存器数量、寄存器类型及寄存器的配置参数。根据选择的PHY芯片的型号不同，所需要配置的寄存器数量、寄存器类型及寄存器的配置参数会略有差异。优选地，步骤2所述的使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态包括以下步骤：2.1、判断该寄存器的值是否有效，如果无效，则直接退出、等待下一个巡检周期重新执行步骤2，如果有效则转下一步；有效的条件是该寄存器的值在一个合理范围内，根据PHY芯片厂家型号的不同，这个合理的范围值会有不同的界定方式；2.2、通过步骤2.1获取的寄存器值判断当前链路的连接状态是接入还是断开；2.3、使用滑差判断的形式对干扰信号进行剔除。由于外部复杂的电磁场环境，有可能会影响到PHY芯片的正常工作，因此在步骤2.2中所判定的连接状态有可能会是一个干扰信号，若直接使用会产生连接误判的风险，为了避免这种误判对应用层代码造成不利的影响，在此设计了一个滑差判断的方法，在适当降低检测效率的情况下，增加链路判断的准确性和稳定性。优选地，步骤2.3所述的使用滑差判断的形式对干扰信号进行剔除包括以下步骤：2.3.1、创建含有N个元素的滑差数组Arry[N]，定义0代表链路断开，1代表链路接入，[N]的取值范围为大于0小于30，[N]的取值越大判断的准确性越高、但是效率会越低；2.3.2、如果步骤2.2中判断的链路连接状态是接入，则把1滑入到滑差数组Arry[N]，否则把0滑入到滑差数组Arry[N]；2.3.3、判断滑差数组Arry[N]中的元素个数是否已达到[N]个，若否，则直接退出、等待下一个巡检周期重新执行步骤2，若是则转步骤2.3.4；2.3.4、判断当前滑差数组Arry[N]中的元素值是否全部为0或者全部为1，若是则判断当前链路进入稳态、并根据数据值是0或者1确定当前链路的状态为接入或者断开；若否则判断当前链路处于暂态过程，当前链路的连接状态判定结果无效，则转步骤2。优选地，步骤2所述的固定的频率f的取值范围为：0Hz<f<＝100Hz。优选地，步骤3所述的对PHY芯片的各工作寄存器的参数值进行核对包括以下步骤：3.1、读取各工作寄存器的参数值，并将读取的参数值与当初的写入值进行对比；3.2、如果读取的参数值与当初的写入值不一致，则判断PHY芯片出现异常，对PHY芯片进行复位操作后，重新对PHY芯片的各工作寄存器进行配置，包括寄存器数量、寄存器类型及寄存器的配置参数，并置PHY芯片复位标志为1、转步骤4；如果读取的参数值与当初的写入值一致，则直接转步骤4。优选地，步骤4所述的对以太网工作模式进行再协商包括以下步骤：4.1、利用PHY芯片的以太网工作模式自动协商功能，使PHY芯片开始自动与远端的以太网接口协商双方的工作模式；4.2、在时间T内连续查询PHY芯片内自协商完成相关的寄存器，判断协商是否完成，若协商未完成转步骤4.3，若协商完成则转步骤4.4；4.3、为了防止在PHY芯片进行自动协商过程中出现链路突然断开，造成无效的协商等待，在此再一次使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态，若为断开状态，则直接退出协商、转步骤2；若为接入状态，判断当前等待协商完成的时间是否已经超过规定的时间，若已超过最大等待时间，则直接退出本次协商、转步骤2；若未超过最大等待时间，转步骤4.2继续等待协商完成；4.4、再协商完成后，获取PHY芯片协商结果，包括：通信速率、半双工/全双工模式，把协商结果值配置到主控芯片的MAC控制器中，并重启MAC控制器完成协商配置。优选地，步骤4.2所述的时间T的取值范围为：T大于等于0秒、小于120秒。本专利技术的有益效果：1、通过使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态，避免了采用获取单点判断带来的误判的风险，提高了判断的准确性。2、在链路接入状态下，通过周期核对PHY芯片配置寄存器参数值，避免了PHY芯片由于受到外部干扰、造成内部寄存器数据紊乱、而主控芯片不得知的情况的出现，保证了主控芯片对PHY芯片工作状况的实时掌控，同时提高了主控芯片在PHY芯片工作异常时的响应速度。3、在PHY芯片发生复位时，通过增加以太网工作模式再协商的方式，保证了通信的可靠性。4、在PHY芯片进行再协商的过程中，通过增加对链路连接状态的判断，一旦判定当前连接为“断开”状态，则直接退出协商过程，等待链路重新接入后再重新进行协商，提高了主控芯片的工作效率。附图说明图1是本专利技术的逻辑流程框图。具体实施方式下面结合附图，具体说明本专利技术的实施方式。如图1所示是本专利技术的逻辑流程框图，一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，包括以下步骤：步骤1、当集中器进行起始运行时，首先配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数；具体步骤如下：1.1、对主控芯片与PHY芯片进行通信的所有管脚进行功能配置；1.2、对主控芯片的MAC控制器接口与PHY芯片接口间的工作模式进行配置，主要包括协商模式、媒体接口形式、通信检验模式；1.3、对PHY芯片的各工作寄存器进行配置，包括寄存器数量、寄存器类型及寄存器的配置参数。步骤2、设置周期巡检函数，以固定的频率f本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数；步骤2、设置周期巡检函数，以固定的频率f查询PHY芯片的连接状态寄存器的值，使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态；步骤3、如果当前链路的连接状态为断开，则转步骤2；如果当前链路的连接状态为接入，对PHY芯片的各工作寄存器的参数值进行核对；步骤4、如果当前链路的连接状态为接入、并且PHY芯片复位标志为1，对以太网工作模式进行再协商；否则，转步骤2。

【技术特征摘要】
1.一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数；步骤2、设置周期巡检函数，以固定的频率f查询PHY芯片的连接状态寄存器的值，使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态；步骤3、如果当前链路的连接状态为断开，则转步骤2；如果当前链路的连接状态为接入，对PHY芯片的各工作寄存器的参数值进行核对；步骤4、如果当前链路的连接状态为接入、并且PHY芯片复位标志为1，对以太网工作模式进行再协商；否则，转步骤2。2.根据权利要求1所述的一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，其特征在于，步骤1所述的配置集中器主控芯片的MAC控制器的参数包括以下步骤：1.1、对主控芯片与PHY芯片进行通信的所有管脚进行功能配置；1.2、对主控芯片的MAC控制器接口与PHY芯片接口间的工作模式进行配置，包括协商模式、媒体接口形式、通信检验模式；1.3、对PHY芯片的各工作寄存器进行配置，包括寄存器数量、寄存器类型及寄存器的配置参数。3.根据权利要求1所述的一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，其特征在于，步骤2所述的使用滑差判断的形式判断当前链路的连接状态包括以下步骤：2.1、判断该寄存器的值是否有效，如果无效，则直接退出、等待下一个巡检周期重新执行步骤2，如果有效则转下一步；2.2、通过步骤2.1获取的寄存器值判断当前链路的连接状态是接入还是断开；2.3、使用滑差判断的形式对干扰信号进行剔除。4.根据权利要求3所述的一种提高集中器以太网PHY芯片稳定性的方法，其特征在于，步骤2.3所述的使用滑差判断的形式对干扰信号进行剔除包括以下步骤：2.3.1、创建含有N个元素的滑差数组Arry[N]，定义0代表链路断开，1代表链路接入，[N]的取值范围为大于0小于30；2.3.2、如果步骤2.2中判断的链路连接状态是接入，则把1滑入到滑差数组Arry[N]，否则把0滑入到滑差数组Arry[N]；2.3.3、判断滑差数组Arry[N]中的元素个数是否已达到[N]个，若否，则直接退出、等待下一个巡检周期重新执行步骤2，若是则转步骤2.3.4；2.3.4、判断当前滑差数组...

【专利技术属性】
技术研发人员：衡泽超，宁晨光，宋忠强，赵长收，贾凯，刘亮，王强，王福斌，王春城，薛坤，郑宝毅，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37