一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统和方法，其系统包括：至少两对全双工传输数据总线，一个多输入端口的多电平线与逻辑元算电路、若干个通信节点；一对仲裁总线和若干个导通控制单元。本发明专利技术能在多点互联应用场合下利用高速总线实现多个通信节点之间的高速、实时通信需求，仲裁总线实现自动决策选择处优胜通信节点，授予优胜通信节点临时的数据总线的使用权，实现降低仲裁冲突的同时，布线简单，具有高传输效率和高可靠性。

A data transmission system and method based on multilevel logic operation

【技术实现步骤摘要】
一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统和方法
本专利技术涉及数据处理
，尤指一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统和方法。
技术介绍
CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)总线，由于其高可靠性、实时性等优点已被广泛应用于汽车应用、工业自动化等领域。CAN总线仅包含一对差分信号线，采用串行数据传输，结构简单；支持多主通讯，即每个节点设备都可以在任意时刻主动向网络上其他节点设备发起数据通信，靠各个节点设备的地址信息的优先级决定通信次序；当多个节点设备同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的。但其总线速率有限，最高为1Mbps(通信距离小于40米)，且CAN总线的数据每次最多可传输8个字节的有效数据，无法满足多个节点设备间的大数据量高速通信的设计要求。另外，挂在总线上的节点设备比较多时，容易发生通信冲突，每次仲裁只允许一个节点设备获得总线的占有权进行数据发送，其他节点设备必须等待，也限制了总线速率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统和方法，能在多点互联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统，其特征在于，包括：/n至少两对全双工传输的数据总线，所述数据总线用于根据数据帧方式传输数据，且在仲裁帧开始时开始传输所述数据，在所述仲裁帧结束前停止传输所述数据；所述仲裁帧包括若干个仲裁时间段，所述仲裁时间段的数量不低于所述数据总线的数量；/n一多电平与逻辑电路、若干个通信节点；每个所述通信节点与各个数据总线连接；所述多电平与逻辑电路包括：一对仲裁总线和若干个导通控制单元；/n所述仲裁总线，用于根据所述通信节点发送的标识符进行逻辑运算，从若干个通行节点中选择出优胜通信节点，使得所述优胜通信节点在下一仲裁帧进行数据传输；所述标识符由多个多电平符号构成；/...

【技术特征摘要】
1.一种基于多电平逻辑运算的数据传输系统，其特征在于，包括：
至少两对全双工传输的数据总线，所述数据总线用于根据数据帧方式传输数据，且在仲裁帧开始时开始传输所述数据，在所述仲裁帧结束前停止传输所述数据；所述仲裁帧包括若干个仲裁时间段，所述仲裁时间段的数量不低于所述数据总线的数量；
一多电平与逻辑电路、若干个通信节点；每个所述通信节点与各个数据总线连接；所述多电平与逻辑电路包括：一对仲裁总线和若干个导通控制单元；
所述仲裁总线，用于根据所述通信节点发送的标识符进行逻辑运算，从若干个通行节点中选择出优胜通信节点，使得所述优胜通信节点在下一仲裁帧进行数据传输；所述标识符由多个多电平符号构成；
所述导通控制单元的数量与所述通信节点的数量相同，且每个所述通信节点与所述导通控制单元一一对应连接；
所述通信节点与所述导通控制单元串联后并联挂接至所述仲裁总线上；
所述导通控制单元用于根据逻辑电平，控制所述通信节点、所述导通控制单元和所述仲裁总线之间线路的导通；
所述通信节点包括：
仲裁模块，用于检测自身是否有数据的发送需求，发送自身的标识符和检测当前所述通信节点是否获得仲裁总线的仲裁胜利；
数据模块，用于传送数据帧；
控制模块，与所述仲裁模块和所述数据模块连接，用于当检测到自身有数据的发送需求时，控制所述仲裁模块在当前仲裁时间段发送所述通信节点标识符至所述仲裁总线以参与发送权竞选；
所述仲裁模块，还用于判断发送权竞选是否成功；
所述控制模块，还用于当竞选成功时分配一对相应的数据总线为目标数据总线，并控制所述数据模块将自身的数据发送至所述目标数据总线，并控制所述通信节点停止发所述通信节点标识符至仲裁总线直到下一个仲裁帧开始。


2.根据权利要求1所述的基于多电平逻辑运算的数据传输系统，其特征在于，所述导通控制单元包括：
二极管和电阻；
每个所述通信节点与二极管的阴极和电阻的一端连接，所述二极管的阳极、所述电阻的另一端与所述仲裁总线连接；
所述导通控制单元，进一步用于当所述通信节点的标识符低于所述逻辑电平时，控制所述通信节点与所述导通控制单元之间线路的导通；
所述仲裁总线，进一步用于对所述通信节点的标识符进行多电平与逻辑线与运算，从若干个通行节点中选择出标识符与逻辑电平相同的作为所述优胜通信节点。


3.根据权利要求1所述的基于多电平逻辑运算的数据传输系统，其特征在于，所述导通控制单元包括：
二极管和电阻；
每个所述通信节点与二极管的阳极和电阻的一端连接，所述二极管的阴极、所述电阻的另一端与所述仲裁总线连接；
所述导通控制单元，进一步用于当所述通信节点的标识符高于所述逻辑电平时，控制所述通信节点与所述导通控制单元之间线路的导通；
所述仲裁总线，进一步用于对所述通信节点的标识符进行多电平或逻辑线或运算，从若干个通行节点中选择出标识符与逻辑电平相同的作为所述优胜通信节点。


4.一种基于多电平逻辑运算的数据传输方法，其特征在于，应用权利要求1所述的基于多电平逻辑运算的数据传输系统，包括步骤：
在当前仲裁时间段有数据的发送需求时，发送所述通信节点标识符至所述仲裁总线以参与发送权竞选；
所述通信节点判断标识符是否发送成功；所述标识符包括若干个电平数值；
当标识符发送成功时竞选成功，分配一对相应的数据总线为目标数据总线，将自身...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：联合华芯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44