一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，包括主机和与主机连接的若干从机；所述主机包括依次连接的发送缓存模块、插入模块、发送寄存器模块与循环冗余校验码产生器模块；所述从机包括依次连接的接收寄存器模块、检测模块、接收缓存模块与循环冗余校验码检测器模块；所述循环冗余校验码产生器模块的信号输出端同时与接收寄存器模块的信号输入端相连接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及有限状态机
，特别涉及一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统。
技术介绍
随着人们生活水平的迅速提高，家居内用电器节点数量迅速增加，而人们对家居内用电器的智能化控制程度要求也越来越高。然而，由于家居内用电器各控制模块间的通讯没有统一的标准，从而造成家居内用电器各控制模块间的通讯协议多样化、通讯接口程序繁杂等问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，本技术结合现代家居内各电器间通讯距离短及一主多从的特点，利用有限状态机的基本思想，从而实现管理各监控模块与主控模块间的通讯的目的。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，包括主机和与主机连接的若干从机；所述主机包括依次连接的发送缓存模块、插入模块、发送寄存器模块与循环冗余校验码产生器模块；所述从机包括依次连接的接收寄存器模块、检测模块、接收缓存模块与循环冗余校验码检测器模块；所述循环冗余校验码产生器模块的信号输出端同时与接收寄存器模块的信号输入端相连接。优选地，所述主机通过同一数据总线与若干从机连接。优选地，所述主机还包括FIFO并/串转换模块；所述FIFO并/串转换模块的信号输入端同时与发送寄存器模块的信号输出端相连接；所述FIFO并/串转换模块的信号输出端同时与接收寄存器模块的信号输入端相连接。优选地，所述从机还包括接收FIFO串/并转换模块，所述接收FIFO串/并转换模块的信号输入端同时与接收缓存模块的信号输出端相连接。本技术相对于现有技术，具有以下有益效果本技术基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，该通讯协议可以实现家用电器控制模块间的通讯标准的统一，从而安全地实现各家用电器的自动化控制。附图说明图I是本技术基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统的系统框图；图2是本技术基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统的工作流程图；图3是本技术基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统的工作原理图。 具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。如图I所示，一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，包括主机和与主机连接的若干从机。该主机通过同一数据总线I与若干从机连接。该主机包括依次连接的发送缓存模块17、插入模块16、发送寄存器模块14。该主机还包括FIFO并/串转换模块11、循环冗余校验码产生器模块13 ;而FIFO并/串转换模块11、循环冗余校验码产生器模块13的信号输入端同时与发送寄存器模块14的信号输出端相连接。在图中，该FIFO并/串转换模块11通过TXD数据包10发送数据，循环冗余校验码产生器模块13通过TXC数据包12发送数据。插入模块16用于插入数据起始标志和 目标从机地址及本机地址。该从机包括依次连接的接收寄存器模块3、检测模块5、接收缓存模块6。从机还包括循环冗余校验码检测器模块7、接收FIFO串/并转换模块8 ;该循环冗余校验码检测器模块7、接收FIFO串/并转换模块8的信号输入端同时与接收缓存模块6的信号输出端相连接。而接收寄存器模块3分别通过RXD数据包、RXC数据包接收相应的数据；且FIFO并/串转换模块11、循环冗余校验码产生器模块13的信号输出端同时与接收寄存器模块14的信号输入端相连接。检测模块5检测数据起始位检测及从机地址。优选地，该主机通过单主单从模式与若干从机进行通讯。单主单从模式在此模式下，主机通过使用从机的地址编码与从机进行通讯。数据总线空闲时，每台从机都处在接收状态。当主机发起通讯时，每台从机都将接收到的地址编码与自身地址进行比较，匹配成功的从机发出应答信号，其它从机继续进入接收状态。优选地，所述主机通过广播模式与若干从机进行通讯。广播模式在此模式下，主机使用约定的公共地址进行数据的发送，所有的从机在接收到这个特殊的地址后都将随后接收到的数据进行处理，但不能进行应答。此模式适合用于某些特殊情况进行无返回数据的命令传输。该控制系统的工作原理如下在一个短距离的家居通讯系统中，主机与各从机的结点并接在同一条数据总线上，为了避免数据总线发生冲突，约定通讯只能由主机发起，从机任何时刻都处在接收状态；且只在当从机接收到与自身地址匹配的地址编码后，才会作出响应；同时从机之间不能进行通讯。具体地，主机通过异步通讯方式向从机发起数据帧；从机在未接收到与自身地址匹配的地址编码前处在接收状态；若从机接收到与自身地址匹配的地址编码，则其开始接收数据帧且传输所述数据帧，待接收完成后，对该数据帧进行循环冗余校验码检验；若数据出错，则该从机要求主机重发数据，数据正确则对数据进行相应处理。其中，数据帧包括标志位01111110B、以00000000H为公共地址的公共地址、功能代码、检验位。主机首先发送数据起始标志；接着发送从机地址和主机的地址；然后发送双机在协议中约定的功能代码；紧接着就是数据部分；最后发送循环冗余校验码检验值。从机初始状态处于IDLE24状态，该从机不断地对数据总线上的数据进行检测，当该从机处于R_Addr034状态时，该从机接收数据。循环冗余校验码检验采用16位循环冗余校验码进行差错检验，其生成多项式为xl6+xl2+x5+l。而差错校验指对整个数据帧的内容作循环冗余校验码循环冗余校验；即对在纠错范围内的错码进行纠正；对在校错范围内的错码进行校验，但不能进行纠正。如图2所示，为本技术基于FSM的短距离家居通讯协议的控制方法的流程图。在数据的收发过程中，首先主机发送数据起始标志01111110B，接着发送从机地址、公共地址(00000000H)和主机的地址，然后发送双机在协议中约定的功能代码，接着就是真正的数据部分，然后是循环冗余校验码检验值，最后等待从机回应。如图3所示，为本技术基于FSM的短距离家居通讯协议的控制方法的数据接收的原理图。一般情况下，从机处于IDLE状态(24)，不断地对数据总线上的数据进行检测；一旦串口接收到的数据Recive_Byte==Start_Byte25 (起始字节01111110B),便认为一中贞数据传输开始，从机进入Receive_Frame_Start_byte状态26 ;否则，匹配出错,仍处于IDLE 状态 24。当从机处于Receive_Frame_Start_byte状态(26),如果串口接收到的数据Recive_Byte==ADDR[31:24] 27 (从机本身地址的第三字节)，则从机进入R_Addr3状态28 ；否则，匹配出错，进入IDLE状态24。当从机处于R_Addr3状态28，如果串口接收到的数据Recive_Byte==ADDR[23:16]29 (接收机本身地址的第二字节)，则从机进入R_Addr2状态30 ;否则，匹配出错，进入IDLE 状态 24。当从机处于R_Addr2状态30,如果串口接收到的数据Recive_Byte==ADDR[14:8]31 (接收机本身地址的第一字节)，则从机进入R_Addrl状态32 ;否则，匹配出错，进入IDLE 状态 24。当从机处于R_Addrl状态32,如果串口接收到的数据Recive_B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，包括主机和与主机连接的若干从机；其特征在于所述主机包括依次连接的发送缓存模块(17)、插入模块(16)、发送寄存器模块(14)与循环冗余校验码产生器模块(13);所述从机包括依次连接的接收寄存器模块(3)、检测模块(5)、接收缓存模块(6)与循环冗余校验码检测器模块(7);所述循环冗余校验码产生器模块(13)的信号输出端同时与接收寄存器模块(14)的信号输入端相连接。2.根据权利要求I所述的基于FSM的短距离家居通讯协议的控制系统，其特征在于所述主机通过同一数据总线(I)与若干从...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文杰，苏成悦，庄伟林，周泰毅，陈旭峰，叶政熙，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：实用新型
国别省市：