一種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)和實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)和實現(xiàn)方法。主控設(shè)備向要發(fā)送給數(shù)據(jù)的從設(shè)備發(fā)送通訊請求命令；該從設(shè)備接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送請求命令后對主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)；主控設(shè)備接收到該從設(shè)備的通訊響應(yīng)后向該從設(shè)備發(fā)送所要發(fā)送的數(shù)據(jù)。解決了傳統(tǒng)串口單純的一對一通訊模式，支持一對多的通訊模式，解決因主設(shè)備的端口少而不依賴硬件切換的情況下與多個從設(shè)備進行通訊的問題。在資源上減少了通訊端口、節(jié)約端口資源，并在邏輯上實現(xiàn)一對一的端到端的通訊端口。
【專利說明】-種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)和實現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)和實現(xiàn)方法，特別是涉及一種適 用于跨板通訊中基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)和實現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在跨板通訊中，串行接口因其連接線少，抗干擾能力強，是最常用且最早的跨板通 訊接口，當(dāng)然串行接口同樣因其標(biāo)準(zhǔn)較早和連接線少而傳輸速率偏低。當(dāng)前的串行接口有 多種，較為常用的是RS232串行接口；使用RS232串行接口（后簡稱串口）通常只能進行一 對一的通訊，即一發(fā)一收的軟件同步處理，完成通訊處理后遠端再進行發(fā)和本端收的同步 處理。
[0003] 在工程應(yīng)用的機框式設(shè)備通常是一個主控板加上若干業(yè)務(wù)線卡，主控對線卡進行 管理和配置通過串行接口完成，這是典型的一對多的串行接口模式；機框設(shè)備背板的線路 密度通常都比較大，連接線減少對硬件設(shè)計與布線和信號完整性都有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在中心設(shè)備傳輸速率不變的情況下實現(xiàn)串 口 一對多通訊的系統(tǒng)和實現(xiàn)方法。
[0005] 為了解決一個主設(shè)備對多個從設(shè)備的通訊（即是基于一對多平臺的通訊模式)，在 串行接口上增加一層通訊處理協(xié)議層，在此通訊處理層有主/從設(shè)備的處理例程，該通信 處理協(xié)議在中心設(shè)備傳輸速率不變的情況下實現(xiàn)串口的一對多通訊。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)，其特征在于： 包括主控設(shè)備和從設(shè)備；所述主控設(shè)備包括 通訊線路調(diào)度模塊，指定某一從設(shè)備專用通訊線路資源與主設(shè)備進行通訊； 主控數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述從設(shè)備包括通訊響應(yīng)模塊，向主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)。
[0007] 作為優(yōu)選，所述主控設(shè)備還包括從設(shè)備狀態(tài)輪詢模塊，對所有從設(shè)備在線狀態(tài)進 行周期查詢；所述從設(shè)備還包括輪詢應(yīng)答模塊，收到主控設(shè)備的輪詢信號后，向主控設(shè)備發(fā) 送輪詢響應(yīng)。
[0008] 作為優(yōu)選，所述從設(shè)備還包括數(shù)據(jù)上報模塊，向主控設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)上報請求；所述 主控設(shè)備還包括從設(shè)備數(shù)據(jù)上報處理模塊，對從設(shè)備需要數(shù)據(jù)上報的請求進行處理。
[0009] 作為優(yōu)選，所述主控設(shè)備還包括沖突檢測恢復(fù)模塊，數(shù)據(jù)傳送發(fā)生沖突時，進行同 步恢復(fù)處理。
[0010] -種基于串口通訊的一對多通訊實現(xiàn)方法，具體方法為： 步驟一、主控設(shè)備向要發(fā)送給數(shù)據(jù)的從設(shè)備發(fā)送通訊請求命令； 步驟二、該從設(shè)備接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送請求命令后對主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)； 步驟三、主控設(shè)備接收到該從設(shè)備的通訊響應(yīng)后向該從設(shè)備發(fā)送所要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0011] 作為優(yōu)選，所述步驟還包括：未收到通訊請求命令的從設(shè)備處于幀聽狀態(tài)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述方法還包括：主控設(shè)備對從設(shè)備在線狀態(tài)進行周期輪詢，具體方法 為：每隔一定時間，主控設(shè)備依次向所有從設(shè)備端口發(fā)送狀態(tài)查詢命令，在線的從設(shè)備收到 狀態(tài)查詢命令對該命令進行響應(yīng)。
[0013] 作為優(yōu)選，所述方法還包括：在線從設(shè)備如果需要向主控設(shè)備主動發(fā)送數(shù)據(jù)，則在 從設(shè)備收到狀態(tài)查詢命令后，在狀態(tài)查詢命令進行響應(yīng)的同時向主控設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送請 求。
[0014] 作為優(yōu)選，所述方法還包括：對主控制設(shè)備或從設(shè)備進行同步處理。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了傳統(tǒng)串口單純的一對一通 訊模式，支持一對多的通訊模式，解決因主設(shè)備的端口少而不依賴硬件切換的情況下與多 個從設(shè)備進行通訊的問題。在資源上減少了通訊端口、節(jié)約端口資源，并在邏輯上實現(xiàn)一對 一的端到端的通訊端口。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明其中一實施例的串口連接示意圖。
[0017] 圖2為發(fā)明其中一實施例的通訊站結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3為本發(fā)明其中一實施例的主控設(shè)備同步處理流程圖。
[0019] 圖4為本發(fā)明其中一實施例的從設(shè)備同步處理流程圖。

【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0021] 本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖）中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征 只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0022] 如圖1所示，在本具體實施例中，一對多串行通訊的"一"用主控設(shè)備（即master) 表示，"多"用從設(shè)備（即slave)表示；master的TX (發(fā)送數(shù)據(jù)線)接所有slave的RX(接 收數(shù)據(jù)線），所有的slave的TX(發(fā)送數(shù)據(jù)線)接master的RX(接收數(shù)據(jù)線)，所有的master 的slave端口做共地連接。
[0023] 一種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)，包括主控設(shè)備和從設(shè)備。所述主控設(shè)備包 括：通訊線路調(diào)度模塊，指定某一從設(shè)備專用通訊線路資源與主控設(shè)備進行通訊；主控數(shù) 據(jù)發(fā)送模塊，向從設(shè)備發(fā)送數(shù)。主控設(shè)備也可稱為主控端(也即master)，為一對多種的"一" 調(diào)度與通訊端；完成整個通訊線路的調(diào)度和主控數(shù)據(jù)的發(fā)送。通訊線路調(diào)度是指定哪些 從設(shè)備占用通訊線路資源與主設(shè)備進行通訊的處理模式，通訊線路的調(diào)度由主設(shè)備主導(dǎo)進 行。
[0024] 所述從設(shè)備包括通訊響應(yīng)模塊，向主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)。從設(shè)備也可稱為被動 服務(wù)端(也即slave)，為一對多種的"多"通訊端，采用被動通訊模式，完成通訊響應(yīng)和來對 自主動設(shè)備的數(shù)據(jù)接收。
[0025] 在本具體實施中，所述主控設(shè)備還包括從設(shè)備狀態(tài)輪詢模塊，對所有從設(shè)備在線 狀態(tài)進行周期查詢，獲得所有從設(shè)備的上線和下線狀態(tài)；所述從設(shè)備還包括輪詢應(yīng)答模塊， 收到主控設(shè)備的輪詢信號后，向主控設(shè)備發(fā)送輪詢響應(yīng)，完成輪詢應(yīng)答。
[0026] 在本具體實施例中，所述從設(shè)備還包括數(shù)據(jù)上報模塊，向主控設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)上報 請求；所述主控設(shè)備還包括從設(shè)備數(shù)據(jù)上報處理模塊，對從設(shè)備需要數(shù)據(jù)上報的請求進行 處理，完成從設(shè)備數(shù)據(jù)上報處理。
[0027] 所述主控設(shè)備還包括沖突檢測恢復(fù)模塊，數(shù)據(jù)傳送發(fā)生沖突時，進行同步恢復(fù)處 理。因共享傳輸線路，會出現(xiàn)控制不同步或運行出錯的情況，從設(shè)備的發(fā)送存在同時發(fā)送數(shù) 據(jù)的可能，會導(dǎo)致接收端收到的數(shù)據(jù)是沖突混雜的數(shù)據(jù)，在進行接收后的數(shù)據(jù)校驗會被發(fā) 現(xiàn)，這種情況下需要進行沖突檢測后的通訊恢復(fù)處理；同步處理包括主設(shè)備的同步恢復(fù)處 理和從設(shè)備的同步恢復(fù)處理。
[0028]系統(tǒng)運行過程中，初始化與運行都涉及會話同步處理的處理，涉及會話同步處理 的場景有以下三種： 1、 slave新上線(熱插入、設(shè)備重啟等)，slave端進行同步處理； 2、 slave端出現(xiàn)接收異常(巾貞識別出錯)，slave端進行同步處理； 3、 master端接收異常（master端巾貞識別出錯)，master端進行同步處理，slave端進行 簡單的同步響應(yīng)； 一種基于串口通訊的一對多通訊實現(xiàn)方法，具體方法為： 步驟一、主控設(shè)備向要發(fā)送給數(shù)據(jù)的從設(shè)備發(fā)送通訊請求命令； 步驟二、該從設(shè)備接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送請求命令后對主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)； 步驟三、主控設(shè)備接收到該從設(shè)備的通訊響應(yīng)后向該從設(shè)備發(fā)送所要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0029] 為了解決一個中心對多個設(shè)備的管理，采用基于一對多串口的通訊模式，在串口 通訊上增加一層通訊處理協(xié)議層，實現(xiàn)串口的一對多通訊。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)串口單純的 一對一通訊模式，支持一對多的通訊模式，解決因主設(shè)備的端口少而不依賴硬件切換的情 況下與多個從設(shè)備進行通訊的問題。在資源上減少了通訊端口、節(jié)約端口資源，并在邏輯上 實現(xiàn)一對一的端到端的通訊端口。
[0030] 所述步驟還包括：未收到通訊請求命令的從設(shè)備處于幀聽狀態(tài)。
[0031] 所述方法還包括：主控設(shè)備對從設(shè)備在線狀態(tài)進行周期輪詢，具體方法為：每隔 一定時間，主控設(shè)備依次向所有從設(shè)備端口發(fā)送狀態(tài)查詢命令，在線的從設(shè)備收到狀態(tài)查 詢命令對該命令進行響應(yīng)。
[0032]要實現(xiàn)主控設(shè)備對每個從設(shè)備的通訊則需要采用軟件協(xié)議完成一對一的通訊。當(dāng) 前采用主控設(shè)備主導(dǎo)模式，采用自定義的數(shù)據(jù)發(fā)送或輪詢處理隊列（"令牌"發(fā)放)模式實現(xiàn) 串口交互的軟件通訊協(xié)議；slave得到master發(fā)出的"令牌"后與master進行通訊會話，未 得到"令牌"的slave則處于接收偵聽狀態(tài)，對于目的不是自身的通訊消息幀忽略。
[0033] 通訊幀的結(jié)構(gòu)如圖2所示，通訊幀cmd定義包括通訊系統(tǒng)命令定義和用戶命令定 義。用戶命令定義用戶應(yīng)用交互的命令；系統(tǒng)命令完成通訊協(xié)議的過程定義和線路維護； 系統(tǒng)命令定義如下的表1所示： 表1.系統(tǒng)命令定義表 LiN丄A I ^

【權(quán)利要求】
1. 一種基于串口通訊的一對多通訊系統(tǒng)，其特征在于：包括主控設(shè)備和從設(shè)備；所述 主控設(shè)備包括 通訊線路調(diào)度模塊，指定某一從設(shè)備專用通訊線路資源與主設(shè)備進行通訊； 主控數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述從設(shè)備包括通訊響應(yīng)模塊，向主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一對多通訊系統(tǒng)，其特征在于：所述主控設(shè)備還包括從設(shè)備 狀態(tài)輪詢模塊，對所有從設(shè)備在線狀態(tài)進行周期查詢；所述從設(shè)備還包括輪詢應(yīng)答模塊，收 到主控設(shè)備的輪詢信號后，向主控設(shè)備發(fā)送輪詢響應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一對多通訊系統(tǒng)，其特征在于：所述從設(shè)備還包括數(shù)據(jù)上報 模塊，向主控設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)上報請求；所述主控設(shè)備還包括從設(shè)備數(shù)據(jù)上報處理模塊，對從 設(shè)備需要數(shù)據(jù)上報的請求進行處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2到3之一所述的一對多通訊系統(tǒng)，其特征在于：所述主控設(shè)備還包 括沖突檢測恢復(fù)模塊，數(shù)據(jù)傳送發(fā)生沖突時，進行同步恢復(fù)處理。
5. -種基于串口通訊的一對多通訊實現(xiàn)方法，具體方法為： 步驟一、主控設(shè)備向要發(fā)送給數(shù)據(jù)的從設(shè)備發(fā)送通訊請求命令； 步驟二、該從設(shè)備接收到所述數(shù)據(jù)發(fā)送請求命令后對主控設(shè)備返回通訊響應(yīng)； 步驟三、主控設(shè)備接收到該從設(shè)備的通訊響應(yīng)后向該從設(shè)備發(fā)送所要發(fā)送的數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一對多通訊實現(xiàn)方法，其特征在于：所述步驟還包括：未收到 通訊請求命令的從設(shè)備處于幀聽狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一對多通訊實現(xiàn)方法，其特征在于：所述方法還包括：主控設(shè) 備對從設(shè)備在線狀態(tài)進行周期輪詢，具體方法為：每隔一定時間，主控設(shè)備依次向所有從設(shè) 備端口發(fā)送狀態(tài)查詢命令，在線的從設(shè)備收到狀態(tài)查詢命令對該命令進行響應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一對多通訊實現(xiàn)方法，其特征在于：所述方法還包括：在線從 設(shè)備如果需要向主控設(shè)備主動發(fā)送數(shù)據(jù)，則在從設(shè)備收到狀態(tài)查詢命令后，在狀態(tài)查詢命 令進行響應(yīng)的同時向主控設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送請求。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5到8之一所述的一對多通訊實現(xiàn)方法，其特征在于：所述方法還包 括：對主控制設(shè)備或從設(shè)備進行同步處理。
【文檔編號】G06F13/42GK104317765SQ201410555573
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】汪建 申請人:成都廣達電子股份有限公司