[发明专利]一种数据交换系统及方法

权利要求书

1.一种数据交换系统，其特征在于，所述系统包括：

中心交换模块、多个电路板和通信总线，每个所述电路板分别通过所述通信总线与所述中心交换模块连接；

所述中心交换模块，用于为所述多个电路板提供相同的时钟信号和帧起始信号，以使每个所述电路板和所述中心交换模块时钟同步；

第一电路板，用于在一个传输周期内通过所述通信总线向所述中心交换模块发送第一传输指令；

所述中心交换模块，还用于在所述传输周期内获取并解析所述第一传输指令，得到所述第一传输指令携带的第二电路板的第一地址信息，根据所述第一地址信息完成所述第一电路板和所述第二电路板的通信连接；

所述第二电路板，用于在所述传输周期内获取所述第一传输指令，将第一响应信号通过所述通信总线传输给所述第一电路板；

其中，所述第一电路板和所述第二电路板为所述多个电路板中的任意两个。

2.根据权利要求1所述的数据交换系统，其特征在于，

所述传输周期由所述帧起始信号的上升沿决定，且一个传输周期包括至少两个相邻上升沿之间的时间；或，

所述传输周期由所述帧起始信号的下降沿决定，且一个传输周期包括至少两个相邻下降沿之间的时间。

3.根据权利要求1或2所述的数据交换系统，其特征在于，所述第一传输指令包括第一请求标记，第一地址信息，第二请求标记和第一传输指令的有效数据位数。

4.根据权利要求3所述的数据交换系统，其特征在于，所述第一传输指令的末位字节包括所述第一电路板的第二地址信息。

5.根据权利要求3所述的数据交换系统，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板分别在所述时钟信号相邻的两个上升沿采样并更新数据，所述中心交换模块在两个上升沿之间的下降沿采样并更新数据；或，

所示第一电路板和所述第二电路板分别在所述时钟信号相邻的两个下降沿采样并更新数据，所述中心交换模块在两个下降沿之间的上升沿采样并更新数据。

6.根据权利要求5所述的数据交换系统，其特征在于，所述第一响应信号的末字节的末位为空。

7.根据权利要求6所述的数据交换系统，其特征在于，所述第一响应信号包括：中断消息；

所述中心交换模块，还用于根据所述中断消息，进行预警。

8.根据权利要求7所述的数据交换系统，其特征在于，所述系统还包括：第三电路板、第四电路板、外设接口电路板和数据传输接口；

所述第三电路板，用于在所述传输周期内通过所述通信总线向所述中心交换模块发送第二传输指令；

所述中心交换模块，还用于获取并解析第二传输指令，得到所述第二传输指令携带的所述第四电路板的第三地址信息，根据所述第三地址信息完成所述第三电路板和所述第四电路板的通信连接；

所述第四电路板，用于在所述传输周期内获取所述第二传输指令，生成第二响应信号，并将所述第二响应信号通过所述数据传输接口发送给所述外设接口电路板；

所述外设接口电路板，用于获取所述第二响应信号所对应的数据结果，将所述数据结果发送给所述第四电路板；

所述第四电路板，还用于将所述数据结果通过所述通信总线传输给所述第三电路板。

9.根据权利要求8所述的数据交换系统，其特征在于，

所述第一电路板还用于，在所述第一电路板处于空闲状态时，向所述中心交换模块发送空闲指令，所述空闲指令的第j字节的第a位为高电平；

所述第一电路板还用于，在所述第一电路板处于准备发送请求状态时，向所述中心交换模块发送工作指令，所述工作指令的所述第j字节的所述第a位为低电平；

所述第一电路板还用于，在所述第一电路板处于等待接收请求状态时，向所述中心交换模块发送等待指令，所述等待指令的所述第j个字节的所述第a位为高电平，且所述第j个字节的第b位为低电平。

10.一种数据交换方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任意一项所述的数据交换系统，包括：

为多个电路板提供相同的时钟信号和帧起始信号；

接收第一电路板在一个传输周期内，通过通信总线发送的第一传输指令；

在所述传输周期内，获取并解析所述第一传输指令，得到所述第一传输指令携带的第二电路板的第一地址信息，并根据所述第一地址信息完成所述第一电路板和所述第二电路板的通信连接；

在所述传输周期内，使所述第二电路板获取所述第一传输指令，将第一响应信号通过所述通信总线传输给所述第一电路板；

其中，所述第一电路板和所述第二电路板为所述多个电路板中的任意两个。