太阳城集团

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一种适用于多点互联的高速串行总线结构及其通信方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201710019489.0

申请日:

2017.01.12

公开号:

CN106776436A

公开日:

2017.05.31

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 13/40申请日:20170112|||公开
IPC分类号: G06F13/40; G06F13/42; G06F11/22 主分类号: G06F13/40
申请人: 烽火通信科技股份有限公司
发明人: 吕建新
地址: 430000 湖北省武汉市东湖高新技术开发区高新四路6号
优先权:
专利代理机构: 武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙) 42225 代理人: 沈林华
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710019489.0

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.06.23|||2017.05.31

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种适用于多点互联的高速串行总线结构及其通信方法,涉及通信设备的太阳城集团交互领域。该总线结构的主站单板与各从站单板之间具有一条时钟传输通道和一条数据传输通道,时钟传输通道和数据传输通道均由M??LVDS总线实现。其中,主站单板利用时钟传输通道提供总线时钟,供各站点单板收发数据;同时负责维护总线,当总线空闲时,授予各从站单板发送权限,让各从站单板发送数据。从站单板用于:在获得发送权限后,通过比较各从站单板地址的高低,区分不同的优先级来竞争总线使用权,进行数据的发送。总线上所有站点采用竞争方式使用总线,具有更高的实时性;采用主站管理总线方式,让每个站点在竞争总线时,可以获得均等机会。

权利要求书

1.一种适用于多点互联的高速串行总线结构,包括一个作为主站的单板和若干作为从
站的单板,其特征在于:主站单板与各从站单板之间具有一条时钟传输通道和一条数据传
输通道,时钟传输通道采用由主站单板发送、从站单板接收的单向传输方式,数据传输通道
采用主站单板、从站单板均可发送、接收的双向传输方式,且时钟传输通道和数据传输通道
均由M-LVDS总线实现;
所述主站单板用于:利用时钟传输通道提供总线时钟,供各站点单板同步发送和接收
数据;同时负责维护总线,当总线空闲时,授予各从站单板发送权限,让各从站单板利用数
据传输通道发送数据;
所述从站单板用于:在获得发送权限后,通过比较各从站单板地址的高低,区分不同的
优先级来竞争总线使用权,进行数据的发送。
2.如权利要求1所述的适用于多点互联的高速串行总线结构,其特征在于:该总线结构
还包括一个作为备用主站的单板,该备用主站单板在通常情况下,工作于从站状态,当主站
故障时,自动切换代替主站单板工作。
3.如权利要求1或2所述的适用于多点互联的高速串行总线结构,其特征在于:所述M-
LVDS总线采用TIA/EIA-899标准的M-LVDS电平实现,发送和接收接口均采用支持M-LVDS电
平标准的接口芯片实现。
4.一种基于权利要求1所述总线结构的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,
该通信方法包括主站单板收发数据流程和从站单板收发数据流程,其特征在于,所述主站
单板收发数据流程包括以下步骤:
步骤A1、主站单板上电,等总线稳定后检测总线是否处于完全空闲状态,若是,转入步
骤A2;否则,转入步骤A3,等待接收各从站单板发来的数据;
步骤A2、主站单板利用时钟传输通道向各从站单板发送允许从站单板发送数据的主站
轮询,交出总线占用权限,请求从站单板发送数据,转入步骤A3;
步骤A3、主站单板利用数据传输通道接收各从站单板发来的数据,判断发来的数据中
是否有应答请求,若有,则在总线处于一般空闲状态时,开始竞争总线使用权,发送本站的
响应应答,然后返回步骤A1,继续检测总线状态;若没有,表明发来的数据是各从站单板回
复的各从站的太阳城集团数据,则记录所述发来的数据,然后返回步骤A1,继续检测总线状态。
5.如权利要求4所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,其特征在于,所述
从站单板收发数据流程包括以下步骤:
步骤B1、从站单板实时检测总线是否处于一般空闲状态,若否,表明从站单板无法使用
总线,只能接收数据,转入步骤B2;若是,转入步骤B3;
步骤B2、从站单板利用时钟传输通道和数据传输通道接收从其他站点发来的数据,一
旦发来的数据中有主站轮询或应答请求,则记录下相应的主站轮询标志或应答请求标志,
然后返回步骤B1检测总线状态;
步骤B3、当有主站轮询标志时,从站单板开始竞争总线使用权,利用数据传输通道发送
本站的太阳城集团数据,然后返回步骤B1继续检测总线状态;当有应答请求标志时,从站单板开始
竞争总线使用权,利用数据传输通道发送本站的响应应答,然后返回步骤B1继续检测总线
状态。
6.如权利要求5所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,其特征在于:所述
主站单板、从站单板依据指定的帧结构进行数据的收发,该指定的帧结构包括起始位、应答
位、仲裁字、同步字、目标地址、控制字、长度字、数据段、校验字和帧结束字;
起始位:表示帧的开始,由1比特显性电平组成;
应答位:表示本帧数据是应答其它站点的请求命令,由显性电平表示,隐性电平则表示
为非应答帧;
仲裁字:用于多站同时往总线上发送数据时的竞争总线使用权,由本站单板地址进行
4B/5B编码组成;
同步字:用于表示数据帧的开始,后续的目标地址、控制字、长度字、数据段、校验字构
成了一个完整的数据帧;
目标地址:用于表示要发送的目标的地址;
控制字:用于表示帧的类型;
长度字:用于定义数据段的长度;
数据段:用于存储需要传送的太阳城集团内容;
校验字:用于数据段传输正确性的校验,采用CRC校验;
帧结束字:用于表示本帧的结束。
7.如权利要求6所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,其特征在于:所述
仲裁字由本站单板地址进行4B/5B编码组成时,该4B/5B编码方法为:在发送端,每4个比特
后插入一个反转比特,编码后由1个字节8比特变成了10比特;在接收端,进行反向变换,每5
个比特移去最后一个比特,恢复原来的8比特地址码。
8.如权利要求6所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,其特征在于:主站
单板、从站单板作为发送端发送数据时,在一帧数据的同步字后,自目标地址开始到校验字
结束的所有比特,均需要采用比特填充处理,所述比特填充处理的方法是:在同样的电平连
续5比特时,插入一个反转比特;
主站单板、从站单板作为接收端接收数据时,在收到同步字后,自目标地址开始到校验
子结束的所有比特,均需进行比特解填充处理,所述比特解填充处理的方法是:在相同电平
持续5比特时,删除下一个比特。
9.如权利要求6所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,其特征在于,所述
帧的类型包括以下四种:
1)主站轮询帧:一种允许从站单板发送数据的广播帧,由主站单板发送,其它从站单板
接收,具有轮询从站的目的;主站单板发送完该帧后,交出了总线占用权限;从站单板收到
该帧后,获得了抢占总线的权限,从站单板必须发送完一帧数据后,才能清除该权限;
2)普通帧:由从站单板发送,从站单板利用普通帧答复主站单板的轮询,不要求主站单
板应答;
3)应答请求帧:只发送给目标站的太阳城集团,目标站必须回复该帧,主站单板和从站单板均
可发送此帧;
4)应答响应帧:对应答请求帧进行响应,主站单板和从站单板均可以发送此帧。
10.如权利要求6所述的适用于多点互联的高速串行总线的通信方法,其特征在于:主
站单板、从站单板在竞争总线使用权,发送本站的数据时,均需经过总线仲裁流程,该总线
仲裁流程包括以下操作:
当侦测到总线为空闲时,依次发送本帧中的起始位、应答位;
判断是否发送的是隐性电平而收到的是显性电平,若是,说明有其它站单板也在发送
数据,本站单板竞争失利退出总线竞争;
否则,继续发送本帧中的仲裁字,并判断是否发送的是隐性电平而收到的是显性电平,
若是,说明有其它站单板也在发送数据,本站单板竞争失利退出总线竞争;若否,说明本站
单板竞争成功,继续发送完本帧中剩下的字段数据,并清除相应的主站轮询标志或应答请
求标志。

说明书

一种适用于多点互联的高速串行总线结构及其通信方法

技术领域

本发明涉及通信设备的太阳城集团交互技术领域,具体来讲是一种适用于多点互联的高
速串行总线结构及其通信方法。

背景技术

通信设备及一些大型电子设备通常由多块电路板(简称单板)共同实现复杂的功
能,各单板之间需要进行太阳城集团沟通,如各单板的工作状态、相互之间的控制等。采用总线实
现各单板之间的互连,可以大大减少背板连线的数量,是一种必然的选择。

现有总线技术很多,如I2C(Inter-Integrated Circuit,内部集成电路)总线和
CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线等,这些技术在工业电子、通信设备
等领域都已有广泛应用,但存在传输数据速率不高(CAN总线最高速率只有1Mbps)、太阳城集团量
不大等方面的限制。对大容量通信系统或一些大型电子设备,单板之间需要传送大量太阳城集团,
并且太阳城集团要求实时性强的场合,无法满足使用要求。例如:在通信设备中,很多板卡之间需
要通告板在位太阳城集团、实时告警太阳城集团等,这些太阳城集团数据量不大,但要求高的实时性和可靠性,
且由于板卡数量多,必须采用高速总线才能实现。

实际操作中,多个节点互连的高速背板总线(速率大于1Mbps)硬件上可采用TIA/
EIA-899标准的M-LVDS(Multipoint low Voltage Differential Signaling,多点低电压
差分信号)电平实现,但在总线链路层协议方面,主要采用HDLC(High Level Data Link
Control,高级数据链路控制规程)协议实现多节点之间的通信,在HDLC协议中,定义了主
站、从站和复合站三种链路结构,但没有给出多节点共用同一总线的仲裁方法,对多节点共
用同一根背板总线的实现不具有指导意义。

而中国公开的太阳城集团号为CN200810242609.4A的《一种实时多路复用同步高速传输
串行总线协议》提出了一种实时多路复用同步高速传输串行总线协议,该协议预先定义一
个节点作为主节点,由该主节点控制,各节点依次轮流发送数据。但是,利用该协议实现的
传输方法中,各节点只能按照预先分配太阳城集团间隔传输数据,当某一个节点数据较长,需要多
次传输才能实现;或者当该节点不存在时,仍然占用太阳城集团段,总线的实时性和灵活性较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种适用于多点互联的高速
串行总线结构及其通信方法,能在多点互联应用场合下利用高速串行总线实现多节点之间
的通信,且能满足多节点之间高速、实时通信需求。

为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种适用于多点互联的高速串行总
线结构,包括一个作为主站的单板和若干作为从站的单板;主站单板与各从站单板之间具
有一条时钟传输通道和一条数据传输通道,时钟传输通道采用由主站单板发送、从站单板
接收的单向传输方式,数据传输通道采用主站单板、从站单板均可发送、接收的双向传输方
式,且时钟传输通道和数据传输通道均由M-LVDS总线实现。所述主站单板用于:利用时钟传
输通道提供总线时钟,供各站点单板同步发送和接收数据;同时负责维护总线,当总线空闲
时,授予各从站单板发送权限,让各从站单板利用数据传输通道发送数据;所述从站单板用
于:在获得发送权限后,通过比较各从站单板地址的高低,区分不同的优先级来竞争总线使
用权,进行数据的发送。

本发明还提供一种基于上述总线结构的适用于多点互联的高速串行总线的通信
方法,该通信方法包括主站单板收发数据流程和从站单板收发数据流程。

其中,主站单板收发数据流程包括以下步骤:

步骤A1、主站单板上电,等总线稳定后检测总线是否处于完全空闲状态,若是,转
入步骤A2;否则,转入步骤A3,等待接收各从站单板发来的数据;

步骤A2、主站单板利用时钟传输通道向各从站单板发送允许从站单板发送数据的
主站轮询,交出总线占用权限,请求从站单板发送数据,转入步骤A3;

步骤A3、主站单板利用数据传输通道接收各从站单板发来的数据,判断发来的数
据中是否有应答请求,若有,则在总线处于一般空闲状态时,开始竞争总线使用权,发送本
站的响应应答,然后返回步骤A1,继续检测总线状态;若没有,表明发来的数据是各从站单
板回复的各从站的太阳城集团数据,则记录所述发来的数据,然后返回步骤A1,继续检测总线状
态。

从站单板收发数据流程包括以下步骤:

步骤B1、从站单板实时检测总线是否处于一般空闲状态,若否,表明从站单板无法
使用总线,只能接收数据,转入步骤B2;若是,转入步骤B3;

步骤B2、从站单板利用时钟传输通道和数据传输通道接收从其他站点发来的数
据,一旦发来的数据中有主站轮询或应答请求,则记录下相应的主站轮询标志或应答请求
标志,然后返回步骤B1检测总线状态;

步骤B3、当有主站轮询标志时,从站单板开始竞争总线使用权,利用数据传输通道
发送本站的太阳城集团数据,然后返回步骤B1继续检测总线状态;当有应答请求标志时,从站单板
开始竞争总线使用权,利用数据传输通道发送本站的响应应答,然后返回步骤B1继续检测
总线状态。

本发明的有益效果在于:

1、本发明的高速串行总线结构,采用主站单板提供数据收发时钟,可以使各从站
的数据接收同步更快;且总线上所有站点采用竞争方式使用总线发送数据,比传统的定时
轮询或定时循环等方式具有更高的实时性。本发明采用主站单板负责总线管理的方式,让
每个站点在竞争总线使用权的同时,可以获得均等机会使用总线,满足了实时性和大太阳城集团
量数据传输要求。

2、本发明中,主站单板、从站单板在竞争总线使用权发送本站的数据时,均需经过
总线仲裁流程。该仲裁原则根据起始位、应答位和仲裁字构成的三级仲裁字段设计,有效保
证了各个站点在竞争总线使用权时的公平性、可靠性和及时性。

3、本发明中,仲裁字中的单板地址进行了4B/5B编码,可防止出现5个以上的连“0”
或连“1”,避免与标志字码型重合,利于恢复时钟。并且,对帧结构中的数据帧(即目标地址、
控制字、长度字、数据段、校验字)采用比特填充处理,也可防止在一串比特数据中,有可能
产生与标志字段的码型相同的比特组合,保证了数据的透明传输,同时也利于接收端恢复
时钟。

4、为保证总线管理和维护的可靠性,本发明的总线结构中还包括一个作为备用主
站的单板,该备用主站单板在通常情况下,工作于从站状态,当主站故障时,能自动切换代
替主站单板工作,保证了总线的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例中适用于多点互联的高速串行总线结构的示意图;

图2为本发明实施例中主站单板收发数据流程的示意图;

图3为本发明实施例中从站单板收发数据流程的示意图;

图4为本发明实施例中总线仲裁流程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示,本发明实施例提供一种适用于多点互联的高速串行总线结构,包括
一个作为主站的单板和若干作为从站的单板,主站单板与各从站单板之间具有一条时钟传
输通道和一条数据传输通道,时钟传输通道采用由主站单板发送、从站单板接收的单向传
输方式,数据传输通道采用主、从站单板均可发送、接收的双向传输方式(分时复用),且时
钟传输通道和数据传输通道均由M-LVDS总线实现(即主站与各从站之间通过M-LVDS总线相
连)。其中,主站单板用于:利用时钟传输通道提供总线时钟,供各站点单板同步发送和接收
数据;同时负责维护总线,当总线空闲时,授予各从站单板发送权限,让各从站单板利用数
据传输通道发送数据。从站单板用于:在获得发送权限后,通过比较各从站单板地址(即每
块单板所具有的槽位地址)的高低,区分不同的优先级来竞争总线使用权(即数据传输通道
的使用权)。

本实施例中,M-LVDS总线采用TIA/EIA-899标准的M-LVDS 电平(有的厂家叫
BLVDS)实现,发送和接收接口均采用支持M-LVDS电平标准的接口芯片实现,M-LVDS标准允
许在一个总线上最多可带32个节点。另外,如图1所示,为保证总线管理和维护的可靠性,该
总线结构中还包括一个作为备用主站的单板,该备用主站单板在通常情况下,工作于从站
状态,当主站故障时,自动切换代替主站单板工作。

参见图2和图3所示,本发明实施例还提供一种基于上述总线结构的适用于多点互
联的高速串行总线的通信方法,该方法包括主站单板收发数据流程和从站单板收发数据流
程;

其中,主站单板收发数据流程具体包括以下步骤(如图2所示):

步骤A1、主站单板上电,等总线稳定后,检测总线是否处于完全空闲状态(总线上
连续出现9个或以上隐性电平为完全空闲状态,即总线空闲位大于等于9比特),若是,转入
步骤A2;否则,转入步骤A3,等待接收各从站单板发来的数据(即等待接收总线数据)。

步骤A2、主站单板利用时钟传输通道向各从站单板发送允许从站单板发送数据的
主站轮询,交出总线占用权限,请求从站单板发送数据,转入步骤A3。

步骤A3、主站单板利用数据传输通道接收各从站单板发来的数据,判断发来的数
据中是否有应答请求,若有,则在总线处于一般空闲状态时(总线上连续出现不多于8个的
隐性电平为一般空闲状态,即总线空闲位小于9比特),开始竞争总线使用权,发送本站的响
应应答,然后返回步骤A1,继续检测总线状态;若没有,表明发来的数据是各从站单板回复
的各从站的太阳城集团数据,则记录所述发来的数据,然后返回步骤A1,继续检测总线状态。

从站单板收发数据流程具体包括以下步骤(如图3所示):

步骤B1、从站单板实时检测总线是否处于一般空闲状态,若否,表明从站单板无法
使用总线,只能接收数据,转入步骤B2;若是,转入步骤B3。

步骤B2、从站单板利用时钟传输通道和数据传输通道接收从其他站点发来的数
据,一旦发来的数据中有主站轮询或应答请求,则记录下相应标志后,返回步骤B1检测总线
状态。可以理解的是,所述相应标志包括主站轮询标志或应答请求标志,且主站轮询标志或
应答请求标志只有在进行了主站轮询应答或应答完应答请求后,才能清除相应标志。

步骤B3、当有主站轮询标志时,从站单板开始竞争总线使用权,利用数据传输通道
发送本站的太阳城集团数据,然后返回步骤B1继续检测总线状态;当有应答请求标志时,从站单板
开始竞争总线使用权,利用数据传输通道发送本站的响应应答,然后返回步骤B1继续检测
总线状态。

可以理解的是,本实施例中主站单板、从站单板依据指定的帧结构进行数据的收
发,该指定的帧结构包括起始位、应答位、仲裁字、同步字、目标地址、控制字、长度字、数据
段、校验字和帧结束字。实际操作时,还可根据需要增设6~8比特的空闲位。其中,帧结构中
各字段的含义如下:

起始位:表示帧的开始,由1比特显性电平组成。

应答位:表示本帧数据是应答其它站点的请求命令,由显性电平表示,隐性电平表
示为非应答帧。

仲裁字:用于多站同时往总线上发送数据时的竞争总线使用权,由本站单板地址
进行4B/5B编码组成。本实施例中,对本站单板地址进行4B/5B编码的目的在于:为防止出现
5个以上的连“0”或连“1”,以及与标志字码型重合,利于恢复时钟。其编码规则是每4个比特
后插入一个反转比特(如果前一个比特是0,则插入一个1比特;如果前一个比特是1,则插入
一个0比特),编码后由1个字节8比特变成了10比特。在接收端进行反向变换,每5个比特移
去最后一个比特,恢复原来的8比特地址码。举例来说,4B/5B编码实例参见表1所示:

表1、仲裁字4B/5B编码表


起始位、应答位和仲裁字构成了三级仲裁字段,根据该三级仲裁字段构成的总线
仲裁原则如下:

1)总线上首先输出起始位(显性电平)的站点获得总线使用权;

2)在同时输出起始位的站点中,发送应答帧(显性电平)的站点获得总线使用权;

3)在起始位和应答位均相同的情况下,仲裁字的地址大的获得总线使用权。

同步字:用于表示数据帧的开始,后续的目标地址、控制字、长度字、数据段、校验
字构成了一个完整的数据帧,实际操作时同步字可由标志字F(01111110)构成。

目标地址:用于表示要发送的目标的地址。

控制字:用于表示帧类型。本实施例中,根据主站单板、从站单板收发的数据内容,
定义了以下四种类型的帧:

1)主站轮询帧:一种允许从站单板发送数据的广播帧,由主站单板发送,其它从站
单板接收,具有轮询从站的目的。主站单板发送完该帧后,交出了总线占用权限;从站单板
收到该帧后,获得了抢占总线的权限,从站单板必须发送完一帧数据后,才能清除该权限。
主站轮询帧里也可以携带主站要发送给从站的数据。主站轮询帧是广播帧,建议目标地址
为FF。

2)普通帧:由从站单板发送,从站单板利用普通帧答复主站单板的轮询,不要求主
站单板应答。普通帧结构中的目标地址建议为主站地址。

3)应答请求帧:只发送给目标站的太阳城集团,目标站必须回复该帧,其它站可以侦听,
不作任何处理,主站单板和从站单板均可发送此帧。

4)应答响应帧:对应答请求帧进行响应,主站单板和从站单板均可以发送此帧。

例如:定义0001 XXXX为主站轮询帧;0011 XXXX为普通帧;1000 XXXX为应答请求
帧;0001 XXXX为应答响应帧。实际操作时,还可根据需要传送的太阳城集团类型设定不同的帧类
型,具体的帧类型可在控制字中自己定义。这里用高四位定义帧类型,低四位可以用于进一
步定义更细分的帧。

长度字:用于定义数据段的长度。长度字节是定义后面数据段的长度,不包括校验
字。可根据后面数据段的长度设置。为保证总线的实时性,让其它需要实时传送太阳城集团的站及
时传送数据,每帧应尽量短,因此,数据段长度也可为0。实时性是本总线方案的特点,为保
证实时性,假设一根总线上挂接8块从站单板,每块从站单板的数据长度为2个字节,则所有
从站单板与主站单板之间报告一遍本单板状态,需要花费约37us太阳城集团。

数据段:用于存储需要传送的太阳城集团内容。

校验字:用于数据段传输正确性的校验,采用CRC(Cyclic Redundancy Check,循
环冗余校验码)校验。在同步字后,自目标地址开始到本CRC字节前的所有字节,均参与CRC
校验。

帧结束字:用于表示本帧的结束,实际操作时可由标志字F(01111110)构成。

在此基础上,参见图4所示,主站单板、从站单板在竞争总线使用权,发送本站的数
据时,均需经过总线仲裁流程,总线仲裁流程具体包括以下操作:

当侦测到总线为空闲时,依次发送本帧中的起始位、应答位;

判断是否发送的是隐性电平而收到的是显性电平,若是,说明有其它站单板也在
发送数据,本站单板竞争失利退出总线竞争,转为总线侦听接收状态;

否则,继续发送本帧中的仲裁字,并判断是否发送的是隐性电平而收到的是显性
电平,若是,说明有其它站单板也在发送数据,本站单板竞争失利退出总线竞争,转为总线
侦听接收状态;否则,说明本站单板竞争成功,继续发送完本帧中剩下的字段数据,并清相
应的主站轮询标志或应答请求标志。

由上述内容可知:由于主站单板在发送主站轮询帧时,给各从站单板赋予了一次
数据发送权限,各从站单板便可以依据各单板地址的高低进行总线竞争。每个站在数据发
送完成后,清除了主站轮询标志,剩余各站便可继续竞争总线,直至完成各站数据发送为
止。

更进一步的,由于主站单板、从站单板发送和接收的帧数据实质为一串比特数据,
因此在一串比特数据中,有可能产生与标志字段的码型相同的比特组合。为了防止这种情
况产生,保证对数据的透明传输,同时为了利于接收端恢复时钟,对帧结构中的数据帧(即
目标地址、控制字、长度字、数据段、校验字)采用比特填充处理。也就是说,发送端:在一帧
数据的同步字后,自目标地址开始到校验字结束的所有比特,均需要采用比特填充处理;接
收端:在收到同步字后,自目标地址开始到校验子结束的所有比特,需进行比特解填充处
理。

具体来说,比特填充处理的方法是:在同样的电平连续5比特时,插入一个反转比
特。如连续5个“0”,插入1个比特“1”,连续5个“1”,插入1个比特“0”。比特解填充处理的方法
是:在相同电平持续5比特时,则删除下一个比特。当收到连续6个相同电平,则可判断该帧
数据错误。

为了更好地理解本发明的方法,下面以以大容量光通信传输设备上单板之间的互
联的总线通信为例对本发明做进一步说明。

大容量光传输设备单板数量很多(可达数十块),单板之间需要实时通告告警太阳城集团
和板在位等太阳城集团,以便实现业务的保护和单板的备份控制等。可采用图1所示的总线结构,
实现彼此之间的板在位和实时告警太阳城集团传递。光传输设备上可有2块控制单板(主站单板和
备用主站单板),可作为总线的主站点。所有从站单板通过M-LVDS总线与主、备控制单板连
接。实际操作时,建议每根总线上挂接8块左右从站单板,主站单板把不同总线上的单板信
息进行广播发送,这样所有从站单板均可以知道彼此告警和在位太阳城集团。

具体来说,主站单板发送和接收流程可如下:

1)主站单板上电后,如确认本单板是主站后,等待总线稳定后,检测总线是否处于
空闲状态;

2)在通常情况下,如主站单板检测到总线处于完全空闲时(连续出现9个或以上隐
性电平),发送主站轮询命令;否则等待接收总线数据;

3)接收总线数据时,若收到的是要求本站相应的应答请求帧,则置应答请求标志,
并响应应答请求发送应答帧;若收到的是普通帧,表示是各从站单板回复的各从站的太阳城集团
数据,则记录相关太阳城集团;

4)返回步骤2,继续进行总线检测。

从站单板发送和接收流程可如下:

1)从站单板检测总线,如检测到总线处于一般空闲时,则从站可以发送数据,转入
步骤2;如检测到总线处于完全空闲(只有主站才能发送数据)或非空闲时,本站只能接收总
线数据,转入步骤3;

2)检查本站是否有数据需要发送,且是否有发送权限(主站轮询标志),如有,则开
始竞争总线使用权,发送本站的太阳城集团数据,否则返回步骤1继续等待;

3)接收总线数据,判断是否收到主站轮询帧,若是,置主站轮询标志后,返回步骤
1;否则,判断是否收到应答请求帧,若是,置应答请求标志后,返回步骤1。

本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离
本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护
范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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一种 适用于 多点 高速 串行 总线 结构 及其 通信 方法
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