[发明专利]一种拓扑型线路架构的系统及总线切换方法

说明书

本发明实施例提供了一种拓扑型线路架构的系统及总线切换方法。所述系统包括：两条互为热备份关系的SPI总线，其中，每条所述SPI总线包括一个主节点和多个从节点。本发明实施例通过采用2条总线互为备份，2条总线自动切换，指令应答、累加和校验的手段提高了总线通讯的可靠性。通过采用菊花链的拓扑形式，标准的数据帧头提高总线的可扩展性。通过使用SPI的通讯形式和422电气接口提高了数据传输的距离和可靠性。

技术领域

本发明涉及航天用总线通讯技术领域，特别是一种拓扑型线路架构的系统及总线切换方法。

背景技术

SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)是一种高速的，全双工，同步的通信总线，以主从方式工作，分为CS(片选)，CLK(时钟)，MISO(主设备数据输入)，MOSI(主设备数据输出)4个信号，信号形式较为简单。该接口应用广泛，很多芯片具备这一接口，电路设计中多用于芯片与芯片之间数据交互，采用星型拓扑形式，使用不同的CS(片选)信号区分通讯节点，按照普通寄存器读写的方式进行操作，没有约定的数据通讯格式和通讯协议，该通讯形式通用性和可扩展性差，当子节点数量变化时主节点设计也跟着变化。

因此，现有技术方案中，单机内部总线通讯扩展性差，单机内部从节点的功能、数量发生变化时，都需要重新设计主控节点以适应不同数量的从节点。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术中单机内部总线通讯扩展性差，单机内部从节点的功能、数量发生变化时，都需要重新设计主控节点以适应不同数量的从节点，提供了一种拓扑型线路架构的系统及总线切换方法。

本发明的技术解决方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种拓扑型线路架构的系统，包括：两条互为热备份关系的SPI总线，其中，

每条所述SPI总线包括一个主节点和多个从节点。

优选地，所述主节点和所述从节点所采用的接口为422电气接口。

优选地，每条所述SPI总线的通讯方式为主从方式。

优选地，由每条所述SPI总线上的主节点向所述SPI总线上的从节点发送片选信号、时钟信号和主设备数据输出信号；

由每条所述SPI总线上的从节点向所述SPI总线上的主节点发送主设备数据输入信号。

优选地，每个所述主节点配置有6路422发送通道，2路422接收通道；

每个所述从节点配置有2路422发送通道，6路422接收通道。

优选地，每路所述422发送通道通过主控芯片控制使能管脚，以将芯片使能打开，并向所述SPI总线发送数据。

优选地，在每条所述SPI总线的主节点和各所述从节点之间进行数据交互时，以帧的形式进行数据交互；

每帧数据由标识符、数据区、累加校验字节构成。

优选地，每个所述从节点对应于一个站地址。

第二方面，本发明实施例提供了一种总线切换方法，应用于上述任一项所述的拓扑型线路架构的系统，所述方法包括：

在第一条SPI总线上的主节点向所述第一条SPI总线上的从节点发送指令时，延时所述指令的发送；

向所述从节点发送应答索取消息；

在接收到所述从节点根据所述应答索取消息返回的应答错误信息时，将数据发送总线由所述第一条SPI总线，切换至与所述第一条SPI总线互为热备份关系的第二条SPI总线；

在切换成功后，由所述第二条SPI总线的主节点将所述指令发送至所述第二条SPI总线上的从节点。