一种通讯协议及激光器控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通讯协议及激光器控制系统，涉及通信技术领域，该通讯协议包括：主控制器发送数据帧至从控制器，所述数据帧包括帧头、功能码以及校验和；在所述数据帧传输完毕后所述从控制器对所述数据帧进行校验以及执行所述功能码的命令操作，并在延时N个字节后向所述主控制器返回执行帧，所述执行帧包括所述帧头、所述功能码、对应从控制器端口赋值的数据段以及校验生成的校验码，所述N为正整数。本发明专利技术实施例所述的通讯协议结合ARM和CPLD对激光器内部的进行协调控制，通过帧头来确定传输环境的可靠性，通过多重匹配校验来进一步提高数据传输的稳定性和有效性，其数据传输和校验简单快捷，响应速度快，时效性也有较大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种通讯协议及激光器控制系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种通讯协议及激光器控制系统。
技术介绍
对于工业设备高功率激光器，其在运行时需要输出并且监控种类不同以及数据较多的信号，如温度、湿度、水温、水流量等等。对于这种情况，往往单种控制芯片无法满足系统的需求，所以通常情况下，需要采用ARM+CPLD的控制系统结构，ARM(AdvancedRISCMachines)属于RISC(ReducedInstructionSetComputer精简指令集计算机)微处理范畴，其具有比较强的事务管理功能，可以用来跑界面以及应用程序，其优点主要体现在控制方面；CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)复杂可编程逻辑器件，属于大规模集成电路范围，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路，具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点。因此ARM作为主要的控制部件，完成大部分的数据处理、算法计算等，而CPLD作为控制部分I/O(input/output，即输入/输出端口)的扩充等作用，以及处理速度要求很快的信号。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：目前对于复杂的多种类信号，一种控制芯片无法完成所有的任务，需要配合多种类型的控制芯片协调工作，而各控制芯片间通讯传输的稳定性、实时性和有效性等难以保证。
技术实现思路
为了克服现有技术中相关产品的不足，本专利技术提出一种通讯协议及激光器控制系统，提高各控制芯片间通讯传输的稳定性、实时性和有效性。本专利技术提供了一种通讯协议，包括：主控制器发送数据帧至从控制器，所述数据帧包括帧头、功能码以及校验和；在所述数据帧传输完毕后所述从控制器对所述数据帧进行校验以及执行所述功能码的命令操作，并在延时N个字节后向所述主控制器返回执行帧，所述执行帧包括所述帧头、所述功能码、对应从控制器端口赋值的数据段以及校验生成的校验码，所述N为正整数。作为本专利技术的进一步改进，若所述从控制器校验生成的校验码与所述校验和匹配则所述从控制器执行所述功能码的命令操作；若所述从控制器校验生成的校验码与所述校验和不匹配则所述从控制器不执行然后操作仅返回所述执行帧，所述主控制器对所述执行帧中的校验码与本身发送的数据帧中的校验和进行匹配对比，若对比的结果为不匹配则所述主控制器向所述从控制器重新发送数据帧。作为本专利技术的进一步改进，所述主控制器发送的数据帧还包括数据段，所述数据段位于所述功能码之后以及所述校验和之间，所述从控制器根据所述数据帧是否包括所述数据段判断当前主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口还是查询所述从控制器的端口，并返回对应的执行帧。作为本专利技术的进一步改进，所述从控制器根据所述数据帧是否包括所述数据段判断当前主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口还是查询所述从控制器的端口，并返回对应的执行帧具体包括：当所述主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口时，所述主控制器发送的数据帧包括数据段，所述从控制器返回的执行帧包括对应的数据段，所述从控制器返回的数据段与所述主控制器发送的数据段一致；当所述主控制器发送的命令是查询所述从控制器的端口时，所述主控制器发送的数据帧不包括数据段，所述从控制器返回的执行帧还包括校验和、对应的数据段以及校验码，所述从控制器返回的数据段对应其当前端口的赋值。作为本专利技术的进一步改进，所述主控制器与从控制器对所述同一功能码定义的功能一致。本专利技术提供了一种应用上述任一项所述通讯协议的激光器控制系统，包括：通信连接的主控制器和从控制器；所述主控制器用于发送数据帧至从控制器，所述数据帧包括帧头、功能码以及校验和；在所述数据帧传输完毕后所述从控制器对所述数据帧进行校验以及执行所述功能码的命令操作，并在延时N个字节后向所述主控制器返回执行帧，所述执行帧包括所述帧头、所述功能码、对应从控制器端口赋值的数据段以及校验生成的校验码，所述N为正整数。作为本专利技术的进一步改进，所述从控制器具体用于：若校验生成的校验码与所述校验和匹配则执行所述功能码的命令操作；若校验生成的校验码与所述校验和不匹配则不执行然后操作，仅返回所述执行帧至所述主控制器与其发送的数据帧进行匹配对比，所述匹配对比的为执行帧中的校验码以及数据帧中的校验和，若对比的结果为不匹配则接收所述主控制器重新发送的数据帧。作为本专利技术的进一步改进，所述主控制器发送的数据帧还包括数据段，所述数据段位于所述功能码之后以及所述校验和之间，所述从控制器根据所述数据帧是否包括所述数据段判断当前主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口还是查询所述从控制器的端口，并返回对应的执行帧。作为本专利技术的进一步改进，当所述主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口时，所述主控制器发送的数据帧包括数据段，所述从控制器返回的执行帧包括对应的数据段，所述从控制器返回的数据段与所述主控制器发送的数据段一致；当所述主控制器发送的命令是查询所述从控制器的端口时，所述主控制器发送的数据帧不包括数据段，所述从控制器返回的执行帧还包括校验和、对应的数据段以及校验码，所述从控制器返回的数据段对应其当前端口的赋值。作为本专利技术的进一步改进，所述主控制器与从控制器对所述同一功能码定义的功能一致。与现有技术相比，本专利技术有以下优点：本专利技术实施例所述的通讯协议结合ARM和CPLD对激光器内部的进行协调控制，通过设置的所述帧头来确定传输环境的可靠性，通过多重匹配校验来进一步提高数据传输的稳定性和有效性，其数据传输和校验简单快捷，响应速度快，时效性也有较大提升。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所述通讯协议的流程示意图；图2为本专利技术所述主控制器定义所述从控制器的端口在物理层SPI上的一个波形示意图；图3为本专利技术所述主控制器查询所述从控制器的端口在物理层SPI上的一个波形示意图；图4为本专利技术所述激光器控制系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本专利技术的较佳实施例。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通讯协议，其特征在于，包括：主控制器发送数据帧至从控制器，所述数据帧包括帧头、功能码以及校验和；在所述数据帧传输完毕后所述从控制器对所述数据帧进行校验以及执行所述功能码的命令操作，并在延时N个字节后向所述主控制器返回执行帧，所述执行帧包括所述帧头、所述功能码、对应从控制器端口赋值的数据段以及校验生成的校验码，所述N为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种通讯协议，其特征在于，包括：主控制器发送数据帧至从控制器，所述数据帧包括帧头、功能码以及校验和；在所述数据帧传输完毕后所述从控制器对所述数据帧进行校验以及执行所述功能码的命令操作，并在延时N个字节后向所述主控制器返回执行帧，所述执行帧包括所述帧头、所述功能码、对应从控制器端口赋值的数据段以及校验生成的校验码，所述N为正整数。2.根据权利要求1所述的通讯协议，其特征在于：若所述从控制器校验生成的校验码与所述校验和匹配则所述从控制器执行所述功能码的命令操作；若所述从控制器校验生成的校验码与所述校验和不匹配则所述从控制器不执行然后操作仅返回所述执行帧，所述主控制器对所述执行帧中的校验码与本身发送的数据帧中的校验和进行匹配对比，若对比的结果为不匹配则所述主控制器向所述从控制器重新发送数据帧。3.根据权利要求1所述的通讯协议，其特征在于：所述主控制器发送的数据帧还包括数据段，所述数据段位于所述功能码之后以及所述校验和之间，所述从控制器根据所述数据帧是否包括所述数据段判断当前主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口还是查询所述从控制器的端口，并返回对应的执行帧。4.根据权利要求3所述的通讯协议，其特征在于，所述从控制器根据所述数据帧是否包括所述数据段判断当前主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口还是查询所述从控制器的端口，并返回对应的执行帧具体包括：当所述主控制器发送的命令是定义所述从控制器的端口时，所述主控制器发送的数据帧包括数据段，所述从控制器返回的执行帧包括对应的数据段，所述从控制器返回的数据段与所述主控制器发送的数据段一致；当所述主控制器发送的命令是查询所述从控制器的端口时，所述主控制器发送的数据帧不包括数据段，所述从控制器返回的执行帧还包括校验和、对应的数据段以及校验码，所述从控制器返回的数据段对应其当前端口的赋值。5.根据权利要求1所述的通讯协议，其特征在于：所述主控制器与从控制器对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭硕飞，杨磊，詹敏，李建，陈根余，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44