主从式系统以及用于主从式系统的传输频率自适应方法技术方案

一种主从式系统和用于主从式系统的传输频率自适应方法，所述主从式系统，包括：主模块；多个从模块，每个从模块配置为通过同步通信总线与所述主模块连接，其中，所述主模块与所述多个从模块中的每个对应的从模块之间的传输频率取决于所述主模块与所述对应的从模块之间的通信延时。

Master-slave system and adaptive transmission frequency method for master-slave system

A master-slave system and a transmission frequency adaptive method for a master-slave system comprising a master module and a plurality of slave modules, each of which is configured to be connected to the master module through a synchronous communication bus, in which the transmission frequency between the master module and each corresponding slave module in the plurality of slave modules depends on the master module and the slave module. Corresponding communication delay between slave modules.

【技术实现步骤摘要】
主从式系统以及用于主从式系统的传输频率自适应方法
本专利技术涉及主从式系统，尤其涉及具有传输频率自适应的主从式系统。
技术介绍
对于具有处理功能的模块(例如，可编程逻辑控制器(PLC))，为了扩展其输入输出(IO)通道，通常需要为其安装扩展模块(extensionmodule)。这样，具有处理功能的模块作为主模块，扩展模块作为从模块，由此构成主从式系统。通常，主模块和从模块之间通过总线传输信号。在现有技术中，主模块与每个从模块之间的传输频率是相同的，并且，该相同的传输频率需要使得主模块与连接在总线末端、与该主模块的传输距离最远的从模块也能够成功进行传输。由于每个从模块与主模块之间都具有一定的延时，因此，系统中扩展的从模块的数量越多，延时也会越长，在这种情况下，主模块与每个从模块之间的传输频率也就越低。以通过串行外设接口(SPI)连接主模块与从模块的主从式系统为例，SPI的最大传输频率可以达到40Mhz，然而，由于从模块与主模块之间的通信延时存在，通常，主模块与从模块之间的传输频率仅为1Mhz或2Mhz，并且，随着从模块数目的增加，传输频率还会降低，从而，严重影响了系统的传输速率和效率。图1示出现有技术中的主从式系统的传输频率的示意图。根据图1所示，主模块与各个从模块Ei之间的传输频率都是相同的，且以一个较低的频率进行传输。此外，由于主模块与各个从模块之间通过较低的频率进行传输，因此，这样的主从式系统不能支持需要较高的频率进行传输的模块。例如，对于运动从模块，为了控制位置和速度，这样的从模块需要以远大于2Mhz的频率与主模块进行传输。然而，现有技术中的主从式系统由于传输频率相对较低，并不能很好地支持这样的从模块，进而影响了主从式系统的应用和性能。
技术实现思路
有鉴于上述情况，本专利技术提供了一种主从式系统和用于主从式系统的传输频率自适应方法，其能够自适应调整主模块与各个从模块之间的传输频率，避免了现有技术中主模块与每个从模块之间的传输频率都是相同的且随着从模块的数目的增加而降低的情况，进而提高了主从式系统的传输效率和性能。根据本专利技术一实施例，提供了一种主从式系统，包括：主模块；多个从模块，每个从模块配置为通过同步通信总线与所述主模块连接，其中，所述主模块与所述多个从模块中的每个对应的从模块之间的传输频率取决于所述主模块与所述对应的从模块之间的通信延时。根据本专利技术另一实施例，提供了一种用于主从式系统的传输频率自适应方法，所述主从式系统包括主模块和通过同步通信总线与所述主模块连接的多个从模块，所述方法包括：选择所述多个从模块中的对应的从模块；以及对于每个所述对应的从模块，根据所述主模块与所述对应的从模块之间的通信延时，确定所述主模块与所述对应的从模块之间的传输频率。在根据本专利技术实施例的主从式系统和用于主从式系统的传输频率自适应方法，其能够自适应调整主模块与各个从模块之间的传输频率，避免了现有技术中主模块与每个从模块之间的传输频率都是相同的且随着从模块的数目的增加而降低的情况，进而提高了主从式系统的传输效率和性能。附图说明图1示出现有技术中的主从式系统的传输频率的示意图；图2示意性示出根据本专利技术实施例的主从式系统的框图；图3示意性示出根据本专利技术实施例的主模块和从模块的发送及接收信号的时序图；图4示意性地示出根据本专利技术实施例的主从式系统的传输频率自适应调整的时序图；图5示意性地示出根据本专利技术实施例的从模块中影响从模块内部延时的结构的框图；图6示意性地示出根据本专利技术实施例的主从式系统的传输频率的示意图；图7示意性地示出了根据本专利技术实施例的用于主从式系统的传输频率自适应方法的流程图；以及图8示意性地示出了根据本专利技术实施例的确定主模块与对应的从模块之间的传输频率的方法的流程图。具体实施方式以下将参考附图详细描述本专利技术实施例。图2示意性示出根据本专利技术实施例的主从式系统200的框图。如图2所示，主从式系统200包括主模块210以及多个从模块220-i(1≤i≤n；n为大于1的正整数)，主模块210与每个从模块220-i之间通过同步通信总线230连接，并且，主模块210与多个从模块220-i中的每个对应的从模块之间的传输频率取决于所述主模块210与所对应的从模块220-i之间的通信延时。主模块210与从模块220-i之间的通信延时Tdelayi可以根据主模块210向对应的从模块220-i发送信号与主模块210接收到来自从模块220-i的响应之间的时间差获取。图3示意性示出根据本专利技术实施例的主模块和从模块的发送及接收信号的时序图，以示出根据本专利技术实施例的通信延时。如图3所示，t0时刻(例如，主模块时钟信号到达下降沿的时刻)，主模块210向对应的从模块220-i发送信号(例如，协商命令)。由于模块的内部延时的存在，因此，主模块210在t1时刻通过主模块输出端口将信号输出。由于主模块210与从模块220-i之间的传输距离存在，因此，主模块的时钟信号到达从模块也具有一定的延时。在时刻t2，时钟信号到达从模块220-i。由于从模块220-i的内部延时，从模块220-i在时刻t3通过从模块输出端口向主模块210输出响应信号，主模块210在t4时刻接收到该响应信号，由此，主模块210与对应的从模块220-i之间的通信延时Tdelayi可以由主模块210向对应的从模块220-i发送信号的时刻t0(例如，时钟信号的下降沿)与主模块210接收到来自从模块220-i的响应的时刻t4之间的时间差得到。并且，主模块210与每个对应的从模块220-i之间的传输频率Fi可以根据主模块210与对应的从模块220-i之间的通信延时Tdelayi确定。在一个实施例中，主模块210包括中央处理单元212，中央处理单元212选择多个从模块中的对应的从模块，根据主模块210与所选择的对应从模块220-i之间的通信延时Tdelayi确定主模块210与对应的从模块220-i之间的传输频率Fi。对于每个对应的从模块220-i，中央处理单元212以预设频率fpre向所对应的从模块220-i发送第一命令(例如，协商命令)，并接收所对应的从模块220-i响应于所述第一命令的第一响应，获取接收所述第一响应的时刻与发送所述第一命令的时刻之间的时间差并将所述时间差作为主模块210与所对应的从模块220-i之间的通信延时Tdelayi，并根据所述通信延时Tdelayi确定主模块210与所对应的从模块220-i之间的传输频率Fi。在一个实施例中，中央处理单元212根据获取的通信延时Tdelayi，确定第一传输周期Ti，并根据所述第一传输周期Ti确定主模块210与对应的从模块220-i之间的传输频率Fi。为了避免通信中出现错误，第一传输周期Ti不小于通信延时Tdelayi与一个预设值的和的2倍。在一个实施例中，通信延时Tdelayi与第一传输周期Ti之间的关系可以根据公式(1)确定：Ti≥2*(Tdelayi+Δt)公式(1)其中，如上文所述，Tdelayi为主模块与对应的从模块220-i之间的通信延时，Ti为第一传输周期，此外，考虑到系统中的信号抖动以及温度漂移等情况，在公式(1)中增加了预设值Δt，该预设值Δt可以根据系统需求而预先设置，例如，为10ns至100ns之间的数值。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主从式系统，包括：主模块；多个从模块，每个从模块配置为通过同步通信总线与所述主模块连接，其中，所述主模块与所述多个从模块中的每个对应的从模块之间的传输频率取决于所述主模块与所述对应的从模块之间的通信延时。

【技术特征摘要】
1.一种主从式系统，包括：主模块；多个从模块，每个从模块配置为通过同步通信总线与所述主模块连接，其中，所述主模块与所述多个从模块中的每个对应的从模块之间的传输频率取决于所述主模块与所述对应的从模块之间的通信延时。2.根据权利要求1所述的主从式系统，其中，所述主模块包括中央处理单元，其中，对于所述每个对应的从模块，所述中央处理单元以预设频率向所述对应的从模块发送第一命令，接收所述对应的从模块响应于所述第一命令的第一响应，获取接收所述第一响应的时刻与发送所述第一命令的时刻之间的时间差并将所述时间差作为所述主模块与所述对应的从模块之间的通信延时，并根据所述通信延时确定所述主模块与所述对应的从模块之间的传输频率。3.根据权利要求2所述的主从式系统，其中，所述中央处理单元根据所述通信延时确定所述主模块与所述对应的从模块之间的传输频率包括：所述中央处理单元根据所述通信延时，确定第一传输周期，并根据所述第一传输周期确定所述主模块与所述对应的从模块之间的传输频率，其中，所述第一传输周期不小于所述通信延时与预设值的和的2倍。4.根据权利要求2所述的主从式系统，其中，所述预设频率取决于所述主模块的内部延时和所述多个从模块的内部延时的总和。5.根据权利要求1所述的主从式系统，其中，所述多个从模块包括第一从模块和第二从模块，并且，当所述第一从模块与所述主模块的传输距离比所述第二从模块与所述主模块的传输距离小时，所述主模块与所述第一从模块之间的第一传输频率高于所述主模块与所述第二从模块之间的第二传输频率。6.根据权利要求1所述的主从式系统，其中，所述同步通信总线包括串行外围设备接口总线。7.根据权利要求1所述的主从式系统，其中，所述主模块包括可编程逻辑控制器模块。8.一种用于主从式系统的传输频率自适应方法，所述主从式系统包括主模块和通过同步通信总线与所述主模块连接的多个从模块，所述方法包括：选择所述多个从模块中的对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈美良，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR