基于轮询与均态时隙相结合的总线系统及数据传输方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108494649A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810091435.X(22)申请日2018.01.30(71)申请人中国航天电子技术研究院地址100094北京市海淀区丰滢东路1号(72)发明人刘套张心玥王小刚胡延奇赵甲(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.H04L12/40(2006.01)H04L12/403(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于轮询与均态时隙相结合的总线系统及数据传输方法(57)摘要本发明涉及数据总线通信技术领域，具体涉及基于轮询与均态时隙相结合的总线系统及数据传输方法。所述总线系统包括总线、总线适配器和电子设备，所述总线与多个所述总线适配器双向通信，每个所述总线适配器与多个所述电子设备双向或单向通信；所述总线与所述总线适配器的通信采用轮询与均态时隙相结合。本发明采用轮询与竞争时隙相结合的方式，通过竞争时隙均态分布及时处理突发业务，降低平均等待时间，提高系统实时响应特性，同时通过设置轮询时隙可有效消除竞争碰撞导致的拥塞数据，降低网络拥塞率，保证系统吞吐量，轮询与竞争时隙可定制。CN108494649ACN108494649A权利要求书1/1页1.一种基于轮询与均态时隙相结合的总线系统，其特征在于，所述总线系统包括总线、总线适配器和电子设备，所述总线与多个所述总线适配器双向通信，每个所述总线适配器与多个所述电子设备双向或单向通信；所述总线与所述总线适配器的通信采用轮询与均态时隙相结合。2.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述轮询与均态时隙相结合为：所述总线与所述总线适配器的通信中所述总线的时隙包括轮询时隙和竞争时隙，所述竞争时隙采用均态分布；所述轮询时隙用于各所述电子设备的数据上传；所述竞争时隙用于传输设备突发状况、设备接入或退出及系统模态变换的情况。3.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统采用总线控制权竞争机制，各所述总线适配器具有不同优先级，均可竞争总线控制权。4.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述总线适配器的一端采用电容隔直方式接入所述总线，通过频域无直流分量的编码匹配总线接入方式，与所述总线进行双向通信，采用单字节起始同步和单字节终止同步；所述总线适配器的另一端通过同步/异步接口连接多个电子设备，与电子设备进行双向或单向通信。5.一种基于轮询与均态时隙相结合的总线数据传输方法，其特征在于，将总线划分为固定长度为Ls的时帧，每时帧由M个时隙构成，在每时帧开始时刻发送同步/控制帧完成本时帧内的总线时隙分配将总线时隙分为轮询时隙和竞争时隙；所述轮询时隙用于与所述总线相连的电子设备的数据上传；所述竞争时隙用于突发业务量的上传；所述突发业务量包括：电子设备的突发性非周期的数据传输业务、电子设备及总线适配器的故障、状态、接入、退出系统模态变换。6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述电子设备通过总线适配器和所述总线相连，总线控制单元在每时帧开始时刻发送同步/控制帧完成本时帧内的总线时隙分配，将各个轮询时隙访问的电子设备ID广播至整个总线网络；总线适配器接收并解析所述同步/控制帧，根据所连接电子设备ID在相应轮询时隙将电子设备数据上传至总线。7.如权利要求6所述方法，其特征在于，采用总线控制单元根据各电子设备的业务量调整总线时帧长度和各电子设备的轮询周期。8.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述竞争时隙在每时帧内采用均态分布。9.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述总线连接有多个所述总线适配器，各总线适配器均可竞争成为所述总线控制单元，每个总线适配器具有不同优先级，任一时刻，存在唯一总线适配器控制所述总线的数据传输。10.如权利要求9所述方法，其特征在于，根据总线适配器承载业务量的多少及处理器资源占用程度来确定优先级；业务量较少、处理器资源占用较少的总线适配器优先级较高。2CN108494649A说明书1/5页基于轮询与均态时隙相结合的总线系统及数据传输方法技术领域[0001]本发明涉及数据总线通信技术领域，具体涉及基于轮询与均态时隙相结合的总线系统及数据传输方法。背景技术[0002]目前在航空、航天系统中广泛应用的数据总线标准为MIL－STD－1553B总线，它是一种集中式的时分串行总线，其主要特点是分布处理、集中控制和实时响应。MIL-STD-1553B总线是一种数字命令/响应式时分制多路传输数据总线，传输速率1M比特/秒，近年来国外出现一种高速1553在现有1553B总线构架不变的前提下将1553B总线的通讯速率从1Mbps提高到5Mbps。1553B总线消息由三种字组成，字长度20比特，数据有