一种基于系统总线的多机通讯系统及通讯方法与流程

1.本发明属于多机通讯技术领域，尤其涉及一种基于系统总线的多机通讯系统及通讯方法。


背景技术：

2.现有多机通讯过程中，如图2、3所示，第一次传输主机先获得数据；第二次传输从机1获得数据；第三次传输从机2获得数据；在第一次到到第三次传输时，主机、从机1与从机2中的数据有可能不相同，在实际使用时可能会产生一些问题（比如显示画面差异），因此，现有技术存在多机通讯中非数据从机获取数据的时间较长的问题。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述问题，本发明的目的是解决多机通讯中非数据从机获取数据的时间较长的问题。
4.技术方案：一种基于系统总线的多机通讯系统，包括：基于系统总线分布的多机通讯组网络，所述多机通讯组网络包括主机和从机组，所述从机组包括正常从机和监听从机，在多机通讯任一时刻时，所述正常从机工作于总线数据交互模式，所述监听从机工作于同步监听获取模式，所述同步监听获取模式包括：监听从机可同步监听并获取主机向被监听的正常从机发送的总线数据。
5.进一步，所述监听从机映射一本机地址和至少一监听地址。
6.进一步，所述监听从机的监听地址为被监听的正常从机的本机地址。
7.进一步，所述本机地址和监听地址可通过写地址方式设定。
8.进一步，所述写地址方式包括：若监听地址为本机地址，则本从机只工作于总线数据交互模式；若当前从机的监听地址为正常从机的本机地址，则本从机工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式。
9.一种基于系统总线的多机通讯方法，所述多机通讯方法包括：总线数据交互模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配本机地址，若匹配，则：若当前总线数据为写入状态，则将当前总线数据写入本从机；若当前总线数据为读出状态，则从本从机读出当前总线数据；否则；同步监听获取模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配监听地址，若匹配，则：若当前总线数据为写入状态，则将主机和被监听的正常从机写入的总线数据写入本从机。
10.进一步，所述多机通讯方法还包括：所述同步监听获取模式还包括：
若主机和被监听的正常从机交互模式采用分段传输，则监听从机可同步监听并获取分段传输的总线数据。
11.进一步，所述多机通讯方法还包括：从机地址分配模式：判断接收到的地址分配指令中的从机分配地址是否匹配本机地址，若匹配，则将被监听的正常从机的本机地址写入为本机监听地址，且本从机或工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式。
12.进一步，所述多机通讯方法还包括：从机动态地址分配模式：判断接收到的地址分配指令中从机预分配地址是否匹配本机地址，若匹配，则将动态地址写为监听地址。
13.进一步，所述多机通讯方法还包括：总线数据交互模式：在将当前总线数据写入本机后或从本机读出当前总线数据后，返回相应的确认信息；同步监听获取模式：在将当前总线数据写入本机后，不返回任何信息。
14.有益效果：本发明采用基于系统总线分布的多机通讯组网络，由于每个设备从机增加一组从机地址2，当主机对从机地址1操作时，该设备为正常的i2c从机；当主机对从机地址2操作时，设备进入监听模式，即不对主机有任何响应或者反馈的同时，保存总线上的数据，如图1所示，主机对数据从机操作（从机地址为slave_id3），从机1和从机2监听主机与数据从机的数据并且保存下来，当主机从数据从机获得需要的数据时，从机1和从机2也同时得到了数据，其工作原理为：在多机通讯组网络中设置监听从机，当正常从机与主机交互总线数据时，总线数据被监听从机监听，同时，监听从机可同步获取正常从机与主机交互的总线数据，其主要结构包括主机和若干从机，同时，在多机通讯任一时刻时，从机组中的从机被划分为正常从机（即与主机正常通讯），监听从机（即获取正常从机与主机通讯时的数据），本结构可以大幅度降低多设备从同一从机获取数据的传输时间，提高传输利用率；在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据。
附图说明
15.图1是本发明多机通讯系统的系统结构图；图2是背景技术中多机通讯系统的现有结构图；图3是背景技术中多机通讯系统的现有状态图；图4是本发明多机通讯系统的状态变化图；图5是本发明多机通讯方法的方法流程图；图6是本发明多机通讯方法的具体流程图。
具体实施方式
16.以下结合附图对本发明做进一步描述：
图中：1-主机；2-从机组；3-在多机通讯任一时刻，工作于总线数据交互模式的正常从机；4-在多机通讯同一时刻，工作于同步监听获取模式的监听从机；s1011-判断接收到的数据读写地址是否匹配本机地址，若匹配；s1012-判断接收到的数据读写地址是否匹配监听地址，若匹配；s1021-若当前总线数据为写入状态；s1022-则将当前总线数据写入本从机；s1031-若当前总线数据为读出状态；s1032-则从本从机读出当前总线数据；s1041-若当前总线数据为写入状态；s1042-则将主机和被监听的正常从机写入的总线数据写入本从机。
17.实施例：本实施例：如图1、4所示，一种基于系统总线的多机通讯系统，包括：基于系统总线分布的多机通讯组网络，所述多机通讯组网络包括主机1和从机组2，所述从机组2包括正常从机3和监听从机4，在多机通讯任一时刻时，所述正常从机3工作于总线数据交互模式，所述监听从机4工作于同步监听获取模式，所述同步监听获取模式包括：监听从机4可同步监听并获取主机1向被监听的正常从机3发送的总线数据。
18.由于采用基于系统总线分布的多机通讯组网络，所述多机通讯组网络包括主机和从机组，所述从机组包括正常从机和监听从机，在多机通讯任一时刻时，所述正常从机工作于总线数据交互模式，所述监听从机工作于同步监听获取模式，所述同步监听获取模式包括：监听从机可同步监听并获取主机向被监听的正常从机发送的总线数据，由于每个设备从机增加一组从机地址2，当主机对从机地址1操作时，该设备为正常的i2c从机；当主机对从机地址2操作时，设备进入监听模式，即不对主机有任何响应或者反馈的同时，保存总线上的数据，如图1所示，主机对数据从机操作（本例中，以从机地址为slave_id3示例），从机1和从机2监听主机与数据从机的数据并且保存下来，当主机从数据从机获得需要的数据时，从机1和从机2也同时得到了数据，其工作原理为：在多机通讯组网络中设置监听从机，当正常从机与主机交互总线数据时，总线数据被监听从机监听，同时，监听从机可同步获取正常从机与主机交互的总线数据，其主要结构包括主机和若干从机，同时，在多机通讯任一时刻时，从机组中的从机被划分为正常从机（即与主机正常通讯），监听从机（即获取正常从机与主机通讯时的数据），本结构可以大幅度降低多设备从同一从机获取数据的传输时间，提高传输利用率；在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据。
19.所述监听从机4映射一本机地址和至少一监听地址。
20.由于采用所述监听从机映射一本机地址和至少一监听地址，由于现有的多机通讯组网络中系统从机只有一个地址，（即本机地址），因此，只能接收本机地址的数据，而不能监听或获取其他从机的数据，从而造成数据时间的误差，由于增加一个监听地址，监听从机不仅可以工作在正常工作模式下，正常接收数据，同时可以监听并获取被监听的正常从机与主机交互的总线数据，基于本多机通讯的结构，减少了多机通讯中非数据从机获取数据的时间，避免了数据误差，实现了设备指定的功能。
21.所述监听从机的监听地址为被监听的正常从机3的本机地址。
22.由于采用所述监听从机的监听地址为被监听的正常从机的本机地址，由于如上所述，监听从机可同步监听并获取被监听的正常从机与主机交互的总线数据，至于监听那一台从机就是通过监听地址指定，因此，通过指定被监听的正常从机的地址，就可以实现步监听并获取总线数据的目的。
23.所述本机地址和监听地址可通过写地址方式设定。
24.由于采用所述本机地址和监听地址可通过写地址方式设定，由于多机通讯组网络下的每一台从机的监听地址并不是不变的，其本机地址和监听地址都可以通过命令或基于总线协议进行设定，因此，整个多机通讯组网络是一个动态的结构。
25.所述写地址方式包括：若监听地址为本机地址，则本从机只工作于总线数据交互模式；若当前从机的监听地址为正常从机3的本机地址，则本从机工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式。
26.由于采用所述写地址方式包括：若监听地址为本机地址，则本从机只工作于总线数据交互模式；若当前从机的监听地址为正常从机的本机地址，则本从机工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式，由于（1）若本机可以指定为一个非监听从机，即只完成数据交互的目的，而不具有监听功能，（2）作为一个监听从机，其具有正常从机的功能，同时具备监听功能，因此，本多机通讯组网络下的从机是在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据。
27.如图5、6所示，所述多机通讯方法包括：总线数据交互模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配本机地址，若匹配s1011，则：若当前总线数据为写入状态s1021，则将当前总线数据写入本从机s1022；若当前总线数据为读出状态s1031，则从本从机读出当前总线数据s1032；否则；同步监听获取模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配监听地址，若匹配s1012，则：若当前总线数据为写入状态s1041，则将主机1和被监听的正常从机3写入的总线数据写入本从机s1042。
28.同时，本发明同时提供一种基于系统总线的多机通讯方法，所述多机通讯方法包括：总线数据交互模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配本机地址，若匹配，则若当前总线数据为写入状态，则将当前总线数据写入本从机；若当前总线数据为读出状态，则从本从机读出当前总线数据；否则；同步监听获取模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配监听地址，若匹配，则若当前总线数据为写入状态，则将主机和被监听的正常从机写入的总线数据写入本从机；若当前总线数据为读出状态，则将主机和被监听的正常从机交互的总线数据写入本从机，由于其工作原理是：多机通讯组网络中任何一台从机都有保留同一段程序，当从机获得地址时，判断获得地址是否匹配本从机地址，若匹配，则执行相应的读或写操作，并返回ack，总线通讯结束，若不匹配，则判断获得地址是否匹配本从机监听地址，若匹配，则进入监听模式，即相当于（只有写入操作，但无ack返回）总线通讯结束，若不匹配本从机监听地址，则不接受任何数据，首先基于任何一台从机都有保留同一段程序，由于对程
序进行改进时，只要更新同一段程序，而不必对区分从机性质进行更新，因此，便于系统升级且提高了工作效率，同时，上述的程序结构方式更加灵活，即而不必区分正常从机和监听从机，进而可以大幅度降低多设备从同一从机获取数据的传输时间，提高传输利用率；在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据。
29.所述多机通讯方法还包括：所述同步监听获取模式还包括：若主机1和被监听的正常从机3交互模式采用分段传输，则监听从机4可同步监听并获取分段传输的总线数据。
30.由于采用所述同步监听获取模式还包括：若主机和被监听的正常从机交互模式采用分段传输，则监听从机可同步监听并获取分段传输的总线数据，由于根据现场的情况，系统可以选择处于分段模式工作，监听功能只是监听数据，因此，只要被监听的正常从机与主机采用分段数据传输，而监听从机即工作于分段传输的模式。
31.所述多机通讯方法还包括：从机地址分配模式：判断接收到的地址分配指令中的从机分配地址是否匹配本机地址，若匹配，则将被监听的正常从机3的本机地址写入为本机监听地址，且本从机或工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式。
32.由于采用从机地址分配模式：判断接收到的地址分配指令中的从机分配地址是否匹配本机地址，若匹配，则将被监听的正常从机的本机地址写入为本机监听地址，且本从机或工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式，由于监听从机的功能取决于其地址的设置，即本机地址和监听地址的设置，监听地址为本机地址，只工作于总线数据交互模式；监听地址为正常从机地址，则本从机工作于总线数据交互模式，或工作于同步监听获取模式，因此，提高了系统应用的灵活性。
33.所述多机通讯方法还包括：从机动态地址分配模式：判断接收到的地址分配指令中从机预分配地址是否匹配本机地址，若匹配，则将动态地址写为监听地址。
34.由于采用所述多机通讯方法还包括：从机动态地址分配模式：判断接收到的地址分配指令中从机预分配地址是否匹配本机地址，若匹配，则将动态地址写为监听地址，由于在多机通讯过程中，若系统改变需求需要从监听一台正常从机转为监听另一台正常监听从机，需要动态改变监听从机的监听地址，因此，需要将监听地址从一台正常从机改为另一台正常从机，因此，在通讯过程中，监听地址的动态分配。
35.所述多机通讯方法还包括：总线数据交互模式：在将当前总线数据写入本机后或从本机读出当前总线数据后，返回相应的确认信息；同步监听获取模式：在将当前总线数据写入本机后，不返回任何信息。
36.由于采用总线数据交互模式：在将当前总线数据写入本机后或从本机读出当前总线数据后，返回相应的确认信息；同步监听获取模式：在将当前总线数据写入本机后，不返
回任何信息，由于正常数据交互都是响应的（即返回ack信号），而监听模式时不返回任何信号，若这样便于分辨两种模式的状态，有效防止对正常返回ack信号的干扰。
37.工作原理：本发明通过基于系统总线分布的多机通讯组网络，所述多机通讯组网络包括主机和从机组，所述从机组包括正常从机和监听从机，在多机通讯任一时刻时，所述正常从机工作于总线数据交互模式，所述监听从机工作于同步监听获取模式，所述同步监听获取模式包括：监听从机可同步监听并获取主机向被监听的正常从机发送的总线数据，由于每个设备从机增加一组从机地址2，当主机对从机地址1操作时，该设备为正常的i2c从机；当主机对从机地址2操作时，设备进入监听模式，即不对主机有任何响应或者反馈的同时，保存总线上的数据，如图1所示，主机对数据从机操作（本例中，以从机地址为slave_id3示例），从机1和从机2监听主机与数据从机的数据并且保存下来，当主机从数据从机获得需要的数据时，从机1和从机2也同时得到了数据，其工作原理为：在多机通讯组网络中设置监听从机，当正常从机与主机交互总线数据时，总线数据被监听从机监听，同时，监听从机可同步获取正常从机与主机交互的总线数据，其主要结构包括主机和若干从机，同时，在多机通讯任一时刻时，从机组中的从机被划分为正常从机（即与主机正常通讯），监听从机（即获取正常从机与主机通讯时的数据），本结构可以大幅度降低多设备从同一从机获取数据的传输时间，提高传输利用率；在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据；所述多机通讯方法包括：总线数据交互模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配本机地址，若匹配，则若当前总线数据为写入状态，则将当前总线数据写入本从机；若当前总线数据为读出状态，则从本从机读出当前总线数据；否则；同步监听获取模式：判断接收到的数据读写地址是否匹配监听地址，若匹配，则若当前总线数据为写入状态，则将主机和被监听的正常从机写入的总线数据写入本从机；若当前总线数据为读出状态，则将主机和被监听的正常从机交互的总线数据写入本从机，由于其工作原理是：多机通讯组网络中任何一台从机都有保留同一段程序，当从机获得地址时，判断获得地址是否匹配本从机地址，若匹配，则执行相应的读或写操作，并返回ack，总线通讯结束，若不匹配，则判断获得地址是否匹配本从机监听地址，若匹配，则进入监听模式，即相当于（只有写入操作，但无ack返回）总线通讯结束，若不匹配本从机监听地址，则不接受任何数据，首先基于任何一台从机都有保留同一段程序，由于对程序进行改进时，只要更新同一段程序，而不必对区分从机性质进行更新，因此，便于系统升级且提高了工作效率，同时，上述的程序结构方式更加灵活，即而不必区分正常从机和监听从机，进而可以大幅度降低多设备从同一从机获取数据的传输时间，提高传输利用率；在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据。
38.本发明解决现有技术存在多机通讯中非数据从机获取数据的时间较长的问题，大幅度降低多设备从同一从机获取数据的传输时间，提高传输利用率；在不影响如i2c等总线本身功能的情况下，实现多设备同时获得需要的数据的有益技术效果。