[发明专利]现场总线传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种总线传输方法，更具体的说，本发明主要涉及一种现场总线的传输控制方法。

背景技术

现有的现场总线中，数据的传输分为平衡信号传输和非平衡信号传输。在以平衡信号传输数据的总线中具有代表性的有CAN总线，RS422总线等。在以非平衡信号传输数据的总线中具有代表性的总线有METER－BUS，现在较流行的火灾报警器使用的总线等。

在上述总线中，以平衡信号传输数据的总线虽解决了高速远程传输数据的问题，这类总线中的有些总线也具有多主机仲裁的功能（如CAN总线）。但其不能够向连接在总线上面的设备提供电源。并且在实际工程中，总线的网络拓扑必须以手拉手的方式进行连接，并且必须在终端连接匹配电阻，才能实现可靠通信，这为工程施工带来了极大的不便；而现有的以非平衡信号传输数据的总线，虽其解决了向节点设备供电和总线网络拓扑可随意连接的问题，但却不能实现总线多主机仲裁，并且现有的以非平衡信号传输数据的总线中，虽能向节点设备供电，但其供电电流很小（如，METER-BUS仅能通过其总线向设备提供最多200mA的电流）。从而限制了连接在总线中的设数量。

发明内容

本发明提供一种现场总线传输方法，由以下步骤组成：

a、充电过程：总线控制器向各个主机充电；

b、帧同步过程：总线控制器向各个主机发送帧同步脉冲，主机接收并判断帧同步脉冲；

c、仲裁过程：总线控制器向各个主机发送仲裁域，并接收从各个主机返回的仲裁域数据；有总线使用需求的主机将自身的总线优先级逐位发送到仲裁域，并接收仲裁域数据判断是否获得总线使用权；无总线使用需求的主机接收仲裁域数据；总线控制器和各个主机根据仲裁域数据判断都无总线使用需求则跳转到充电过程；

d、数据量域传输过程：总线控制器向总线发送数据量域；获得总线使用权的主机将自身需要发送数据包的长度作为仲裁域数据发送到总线上；没有获得总线使用权的主机和总线控制器接收数据量域数据；

e、数据域传输过程：总线控制器根据接收到的数据量域，向总线发送相应长度的数据域；获得总线使用权的主机将需要发送的数据发送到总线上，没有获得总线使用权的主机和总线控制器接收数据域数据；

更进一步技术方案是：所述仲裁域、数据量域和数据域都包括相应个数的同步数据位；所述同步数据位包括一个同步脉冲和一个载荷脉冲；

更进一步技术方案是：所述有总线使用需求的主机在接受到仲裁域的同步数据位后，根据自身仲裁域数据相应位的状态，判断是否需要拉低同步数据位的载荷脉冲电压；同时检测该载荷脉冲电压状态，仅当所述有总线使用需求的主机没有拉低同步数据位中的载荷脉冲电压，又检测到该载荷脉冲电压被拉低的情况下，则该主机立即丢失总线使用权，转而接收仲裁域数据；其它情况下有总线使用需求的主机均不丢失总线使用权。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明通过单根信号线同时为连接在总线中的设备提供大电流供给和实现非平衡数据传输，同时通过总线仲裁实现多主机传输数据，总线以非平衡方式传输同步数据,使得实际工程中不需要连接终端匹电阻，网络拓扑可随意连接。

附图说明

图1是本发明的步骤流程示意图；

图2是本发明总线时序周期示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，现场总线传输方法依次包括充电过程1，帧同步过程2，仲裁过程3，数据量域传输过程4和数据域传输过程5，当在数据域传输过程5结束完后完成一个周期循环，自动跳转到充电过程1开始新的过程；在仲裁过程3中，如果所有的总线控制器和主机都无总线传输需求，则再跳转到充电过程1开始新的循环。

根据本发明的更加优选的实施例，如图2所示，总线传输方法由无穷多个总线周期组成,每个总线周期由充电过程1和通信过程组成。在充电过程1，总线控制器控制总线上的电压维持在电压V2一段特定的时间,在这段时间，总线时序控制器可为总线上的各个主机提供电源供给，总线上的各个主机在充电过程1为自身充电，以备后面的通信过程使用。通信过程由帧同步域过程2，仲裁过程3，数据量域传输过程4和数据域传输过程5组成。

在帧同步域过程2，总线控制器控制总线的电压为电压V1一段特定的时间，各主机根据总线电压状态和该状态维持的时间，判断是否是帧同步域，仅当判断是帧同步域时，才为通信过程的下阶段作准备。