[发明专利]一种通信节点、基于通信节点的通信链路及其工作方法

说明书

本发明公开了一种通信节点、基于通信节点的通信链路及其工作方法；通信节点包括：控制单元，所述控制单元设有485端口、网口和若干串口，所述串口均通过电平转换电路与高速差分总线连接，所述485端口和网口用于与外界设备连接。本发明基于高速串口的以太网协议栈，在节点增加串口转发接口，采用级联连接方式，方便实现链路拓展。配合波特率自适应技术，可以灵活稳定的适用于电力隧道通信的各种距离。节点上设计有网口、485等扩展接口，可实现各种设备接入。以此为基础，可以方便的搭建一条可靠灵活高速的通信链路，从而实现了网络设备的接入。

技术领域

本发明涉及基于高速串口的以太网协议栈实现及交换机制，尤其涉及一种通信节点、基于通信节点的通信链路及其工作方法。

背景技术

串口与网口之间通常通过串口服务器的方式实现不同物理链路的联通，但是其实现结果是应用层数据的交换，常设计为透明传输的方式，并不能保证串口接收到的应用层数据的可靠性。而且实现方式上，大多是单级转换，由于网线大多是百米左右的传输距离，485端口虽然可以增加传输距离，但是无法在传输链路上再次进行设备接入等拓展，灵活性差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种通信节点、基于通信节点的通信链路及其工作方法，本发明基于高速串口的以太网协议栈，在节点增加串口转发接口，采用级联连接方式，方便实现链路拓展。配合波特率自适应技术，可以灵活稳定的适用于电力隧道通信的各种距离。节点上设计有网口、485等扩展接口，可实现各种设备接入。以此为基础，可以方便的搭建一条可靠灵活高速的通信链路，从而实现了网络设备的接入。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种通信节点，包括：控制单元，所述控制单元设有485端口、网口和若干串口，所述串口均通过电平转换电路与高速差分总线连接，所述485端口和网口用于与外界设备连接。

所述控制单元为ARM芯片。

所述通信节点具有四个串口。

基于通信节点的通信链路，包括：若干通信节点，通信节点彼此之间通过高速差分总线连接，通信节点还通过高速差分总线与节点管理器连接，所述节点管理器通过TCP/IP总线与平台连接，所述通信节点还与外部设备连接。

基于通信节点的通信链路的工作方法，包括如下步骤：

步骤(1)：在通信链路的每个通信节点搭建高速上行串口通路和下行串口通路；

步骤(2)：每个通信节点对高速上行串口通路和下行串口通路数据进行分帧处理；

步骤(3)：通信链路的每个通信节点实现交换机功能，接收到数据后，根据目标MAC地址和数据类型对数据帧进行处理或转发。

所述步骤(1)的通信节点具备高数据吞吐能力，波特率达到5Mbps。

所述步骤(3)的交换机功能包括外接设备和数据转发。

所述步骤(3)的步骤，具体实现如下：

步骤(31)：通信链路上的通信节点根据收到数据帧中的源MAC地址建立源MAC地址同通信节点端口的映射，并将映射写入MAC地址表中；所述通信节点端口包括：串口端和网口端；所述MAC地址表包括串口端对应的MAC地址表和网口端对应的MAC地址表；

步骤(32)：通信节点将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，依据比较结果选择对应端口进行处理或转发；

若目的MAC地址与串口端对应的MAC地址表中的地址一致，则将数据帧交予协议栈进行处理；