[发明专利]支持多通信序列自动构建的WIA-PA通信序列控制器

说明书

本发明涉及支持多通信序列自动构建的WIA‑PA通信序列控制器，包括顺序连接的译码电路、状态机和定时器组；译码电路，用于接收处理器发来的定义通信序列类型的操作码，并将操作码解析成通信请求信号发送给状态机；状态机，用于根据通信请求信号控制定时器组中的定时器以及接收机、发送机和物理射频电路的开启和关闭，并按照当前通信序列的要求完成数据的收发，控制通信流程的执行；与发送机、接收机、物理射频电路连接；定时器组，用于通信序列中各时间参数进行定时，接收状态机的定时使能信号，生成定时溢出指示信号至状态机。本发明采用通信序列控制器取代处理器对整个通信流程进行控制，能够提高通信的实时性，降低处理器的工作负载。

技术领域

本发明涉及工业无线通信技术，具体地说明是一种能够自动构建多种WIA-PA无线通信序列的控制器。

背景技术

工业无线网络规范WIA-PA是工业过程自动化领域的IEC国际标准之一，随着无线技术的不断提高，WIA网络已逐步应用到工业自动化控制系统中，使用户以较低的投资和使用成本实现对整个工业流程的泛在感知，达到提高产品质量和节能降耗的目标。

在WIA网络中，无线节点大多数时间都是基于时间片slot进行通信的，即在被分配到的slot内进行数据的接收和发送，其它时间处于静默状态。传统无线节点由其内部的处理器控制其通信流程的执行。当无线节点处于被分配到的slot内时，处理器首先使能定时器，待定时器到达定时值后，处理器使能发送机，发送机开始发送请求数据；数据发送完成后，处理器再使能定时器，待定时器达到定时值后，处理器使能接收机，接收机开始接收响应数据，数据接收完成后，一次通信流程结束。无线节点也可采用同样的方式先执行请求数据的接收，再执行响应数据的发送。

从上述过程可以看出，传统无线节点所采用的通信部分的电路结构存在一个弊端，即在一次通信流程中，处理器必须进行多次干预，既使控制过程复杂化，也增加了处理器的工作负载。因此，本发明提出了一种通信序列控制器，能够根据需要自动构建一次通信流程中的通信序列，控制接收机和发送机的工作，不需要处理器干预，进而降低处理器的工作负载。

发明内容

本发明的目的在于在无线节点内部增加一个通信序列控制器，以解决传统结构中由处理器直接控制接收机、发送机和定时器所造成的控制过程复杂、处理器工作负载繁重的弊端。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

支持多通信序列自动构建的WIA-PA通信序列控制器，包括顺序连接的译码电路、状态机和定时器组；

译码电路，用于接收处理器发来的定义通信序列类型的操作码，并将操作码解析成通信请求信号发送给状态机；

状态机，用于根据通信请求信号控制定时器组中的定时器以及接收机、发送机和物理射频电路的开启和关闭，并按照当前通信序列的要求完成数据的收发，控制通信流程的执行；与发送机、接收机、物理射频电路连接；

定时器组，用于通信序列中各时间参数进行定时，接收状态机的定时使能信号，生成定时溢出指示信号至状态机。

所述状态机的通信启动信号端、通信终止信号端、空闲信道检测请求信号端、发送请求信号端、接收请求信号端、响应数据请求信号端、定时启动请求信号端和连续接收指示信号端与译码电路的输出端连接；

所述状态机的定时使能信号接口、定时溢出指示信号接口与定时器组连接；

所述状态机的接收机使能信号端、接收结束指示信号端与接收机的控制端连接；发送机使能信号端、发送结束指示信号端与发送机的控制端连接；物理射频接收使能信号端、物理射频发送使能信号端、空闲信道检测使能信号端、空闲信道状态指示信号端与物理射频电路连接。