[发明专利]一种基于M-LVDS实时多主高速总线的通信系统

说明书

本发明涉及一种基于M‑LVDS实时多主高速总线的通信系统，该通信系统包括：系统A、系统B和M‑LVDS总线，所述的系统A和系统B分别包括若干个节点，在所述的系统A或系统B内部的节点之间通过背板和PCB走线互连；在所述的系统A和系统B之间的节点间通过M‑LVDS总线互连。现有技术相比，本发明具有高速、实时、隔离、灵活组网等优点。

技术领域

本发明涉及于总线通信领域，尤其是涉及一种基于M-LVDS实时多主高速总线的通信系统。

背景技术

在安全系统设计中，总线通信需要满足几大基本要求：不同节点间电气隔离、不同节点间高速通信、不同节点间实时通信、不同节点间故障容忍与故障隔离。

在业内存在多种总线机制，但是都不能完全满足这几个要求，例如

1、高速的并行总线能够满足实时性要求，但无法满足不同节点间的隔离要求；

2、网络通信能够满足隔离要求，但是不能满足实时性要求；

3、CAN总线满足隔离和实时性的要求，但是又无法实现高速通信。

经过检索，中国专利公开号为CN107317734A公开了一种基于SOC技术的集成CN总线节点芯片结构，该节点芯片，由总控制器、CAN总线协议控制器单元、收发电路单元构成，总控制器用于实现对CAN总线协议控制器的寄存器配置并且完成数据的读出与写入；CAN总线协议控制器单元用于实现CAN总线数据链路层内容，包括数据成帧、错误检测和验收滤波；CAN收发电路单元实现CAN总线物理层内容，完成物理总线电平与逻辑电平的转换，该发明简化CAN总线通信系统的节点设计，减小CAN总线通信系统设计人员的设计与调试难度，提高系统的稳定性与可靠性。但该发明针对的是CAN总线通信，由于自身局限性，无法实现高速通信。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于M-LVDS实时多主高速总线的通信系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于M-LVDS实时多主高速总线的通信系统，该通信系统包括：系统A、系统B和M-LVDS总线，所述的系统A和系统B分别包括若干个节点，在所述的系统A或系统B内部的节点之间通过背板和PCB走线互连；在所述的系统A和系统B之间的节点间通过M-LVDS总线互连。

优选地，所述的M-LVDS总线为双绞线电缆。

优选地，在所述的M-LVDS总线上当有多个节点同时有驱动请求时，进行总线仲裁：当一个新的节点加入到M-LVDS总线上时，该节点不能驱动M-LVDS总线，只能接收M-LVDS总线上的信号；当M-LVDS总线处于空闲状态时，所述的节点才仲裁M-LVDS总线使用权；所述的节点获得M-LVDS总线仲裁使用权之后发送数据。

优选地，所述的M-LVDS总线仲裁的规则是：所述的节点发送数据0，但接收到的数据是1，表明M-LVDS总线上有其它节点同时在驱动M-LVDS总线，且优先级高于自己，该节点中止当前的发送操作。

优选地，所述的系统A和系统B的每个节点均包括一个独立的嵌入式板卡，所述的板卡内部包括处理器、存储器和M-LVDS总线控制器。

优选地，所述的M-LVDS总线控制器为FPGA。

优选地，所述的FPGA包括：mlvds_regs寄存器子模块、mlvds_tx_queue发送队列子模块、mlvds_transmitter发送子模块、mlvds_sample接收采样子模块、mlvds_rx_queue接收队列子模块和mlvds_link_monitor链路状态监测子模块；