CN101540754A

CN101540754A - 一种两线自供电总线通讯方法

Info

Publication number: CN101540754A
Application number: CN200810065584A
Authority: CN
Inventors: 吴明星
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-09-23

Abstract

一种两线自供电总线通讯方法，适用于由M－BUS总线、C－MBUS总线构成的智能数据传输通讯系统，智能数据传输通讯系统一般由数据管理系统设备、无源智能数据终端，系统总线三部分组成，系统总线为两线、无极性自供电特性的C－MBUS总线、或M－BUS总线，通过采用减少数据管理系统设备下发信息中的“低电平”数量，以及无源智能数据终端上传信息中的“低电平”数量的通讯规约，以及无源智能数据终端向数据管理系统设备传输数据时，采用仅发送有效数据报文，即尽可能少的发送上传字节数的通讯规约传输数据的方法，达到降低无源智能数据终端功耗，以及降低系统功耗，增加通讯稳定性与可靠性的效果。

Description

一种两线自供电总线通讯方法

技术领域：

本发明涉及一种两线自供电总线通讯方法，适用于由M-BUS总线、C-MBUS总线构成的智能数据传输通讯系统，特别是由M-BUS总线、C-MBUS总线构成的智能无源远程数据管理系统。

背景技术：

无源远程数据管理系统由数据管理系统设备，无源智能数据终端、系统总线组成，其中无源智能数据终端本身不带电源，只有在进行数据交换工作时，由数据管理系统设备，通过系统总线给无源智能数据终端供电，解决了有源智能数据终端需长期供电的问题，能得到广泛的推广，但由于无源智能数据终端的供电由数据管理系统设备通过系统总线提供，通常系统总线主要有RS-485总线、M-BUS总线、C-MBUS总线。其中：RS-485总线需采用两条供电线，不能通过总线自供电，需要四条不同定义的通讯芯线，大大地制约了该总线构架的推广与使用；M-BUS总线与C-MBUS总线实际上属于一种总线构架，具有通过总线自供电的能力，和两线无极性连接的特性，施工方便，构架简单，具有很强的推广使用意义。

但由于多数开发使用者对通讯规约的局限认识，不能有效地发挥M-BUS总线与C-MBUS总线构架的优势，导致无源智能数据终端通讯功耗过大、线路板尺寸偏大、远程数据管理系统带载能力不够，通讯不稳定等情况，制约了M-BUS总线与C-MBUS总线通讯方式的使用与推广。

发明内容：

本发明的设计目的：提供一种两线自供电通讯方法，通过调整通讯规约，实现降低无源智能数据终端工作功耗、缩小线路板尺寸、降低整个无源数据管理系统功耗，增强远程数据管理系统带载能力，提高通讯稳定性的目的，具有不需要增加电子线路硬件设备、器材的特点。

两线自供电通讯构架主要指：M-BUS总线与C-MBUS总线通讯构架，属于标准的主、从式通讯结构，对于一个无源远程数据管理系统中，数据管理系统设备将通过系统总线连接若干台无源智能数据终端，其中数据管理系统设备属于主设备，无源智能数据终端属于从设备，从设备中的电子线路中至少有一颗用于电源能量储存与释放的电容，以下称该电容为供能电容，主设备负责供电控制与通讯控制，通讯信号夹杂在供电电源中传输，当主设备向从设备发送信号时，通过电压信号传输，当电压等于供电电压时，视为数字信号的“高电平”传输，此时对从设备上的供能电容进行充电，当电压降为“0”时，视为数字信号的“低电平”信号传输，此时从设备上的供能电容将放电，由供能电容的能量维持从设备正常工作；当主设备接收从设备的信息时，通过电流环信号传输，此时，由于主设备供电电压已降至从设备的正常工作电压以下，从设备的工作全部靠从设备上的供能电容存储的能量维持工作，从设备传输的信号同样具有“高电平”信号与“低电平”信号两种，在传输“低电平”信号时，相当于总线短路，功耗是传输“高电平”信号的若干倍，再者，假定从设备工作电流一定，则工作时间越长，要求从设备上的供能电容存储的能量越多，这样，就要求供电电压提升或加大从设备上的供能电容容量与耐压值，相应需加大电容的体积，增加电子线路板的尺寸，以及增加产品成本。

本发明通过采用如下方法，实现降低无源智能数据终端工作功耗、缩小电子线路板尺寸、降低整个无源数据管理系统功耗，增强远程数据管理系统带载能力，提高通讯稳定性的目的：

一：通过通讯规约调整，减少主设备下发信息中的“低电平”数量，以及从设备上传信息中的“低电平”数量。

二：通过通讯规约的调整，缩短从设备上传信号的总时间长度，即在同等的传输速率下，通过减少从设备上传的字节数。

这样，挂接在由数据管理系统设备上的，通过自供电总线的无源智能数据终端功耗将大大降低，达到了降低整个系统的功耗的效果。

本发明的优点：

1、通过软件功能，不需要另外增加产品的成本，即可实现降低远程智能数据管理系统中的无源智能数据终端的功耗，同时缩小无源智能数据终端的点子线路板尺寸，节约成本。

2、仅通过通讯规约的调整，达到降低整个远程智能数据管理系统的整体功耗，提高了通讯稳定性与可靠性。

具体实施方式：

本发明通过非限制性地提供三个具体实施例，说明本发明的实施方案：

实施例一：压缩从设备向主设备发送的数据长度。

在常规通讯中，假设主设备需读取电子标签码为x的从设备的数据信息，主设备发送带有x从设备地址信息的命令帧后，从设备接收正确，解析后，电子标签码为x的从设备将回答主设备的命令请求，如从设备实际需要应答报文长度为L的数据帧，通常将附加帧起始符、电子标签码、正文标示、命令格式、帧结束符等一系列附加信息，这样，发送报文长度为L的数据帧，实际发送的数据量为L+N，其中N为无实际意义的数据，将延长发送时间，增大从设备功耗；在本实施例中，可采用只发送有效报文，即只发送长度为L的有效数据，这样，降低了主设备读取从设备数据的时间，即减少了从设备由内置电容供电的时间，达到了减低从设备功耗，以及整个系统功耗的效果。

实施例二：通过采用反码和特定码传输约定，实现减少主设备下发信号中的“低电平”数量，以及从设备上传信号中的“低电平”数量。在由M-BUS总线、C-MBUS总线构成的智能无源远程数据管理系统中，传输的数据大多为BCD码格式，BCD码与十进制数字的对应关系为：数字“0”对应“0000”、数字“1”对应“0001”、数字“2”对应“0010”、数字“3”对应“0011”、数字“4”对应“0100”、数字“5”对应“0101”、数字“6”对应“0110”、数字“7”对应“0111”、数字“8”对应“1000”、数字“9”对应“1001”，从以上说明可以看出：除数字“7”的BCD“1”比“0”多外，其他数字中的“1”不多于“0”的数量，如采用直接编码传输，除“7”对智能数据终端的功耗有利外，其他数字均不利于智能数字终端的功耗，通过反码后，可得到如下的对应关系：数字“0”对应“1111”、数字“1”对应“1110”、数字“2”对应“1101”、数字“3”对应“1100”、数字“4”对应“1011”、数字“5”对应“1010”、数字“6”对应“1001”、数字“7”对应“1000”、数字“8”对应“0111”、数字“9”对应“0110”，从以上说明可以看出：除数字“7”的BCD“1”比“0”少1个外，其他数字中的“1”不少于“0”的数量，对于数字“7”的处理，也可以采用特殊处理方法，只要在“0”-“9”的编码未使用，即可，如“0101”，这样减少了从设备中供电电容的放电时间，达到了减低从设备功耗，以及整个系统功耗的效果。

实施例三：通过对通讯过程中，每个传输字节实际传输的“0”和“1”进行统计，当“1”的数量大于或等于“0”的数量时，该字节原码传输，当“1”的数量小于“0”的数量时，采用反码传输、同时给出传输标志，实现减少主设备下发信号中的“低电平”数量，以及从设备上传信号中的“低电平”数量，减少了从设备中供电电容的放电时间，达到了减低从设备功耗，以及整个系统功耗的效果。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式与处理方式，但凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1、一种两线自供电总线通讯方法，适用于由M-BUS总线、C-MBUS总线构成的智能数据传输通讯系统，智能数据传输通讯系统一般由数据管理系统设备、无源智能数据终端，系统总线三部分组成，其特征在于：系统总线为两线、无极性自供电特性的C-MBUS总线、或M-BUS总线，采用减少数据管理系统设备下发信息中的“低电平”数量，以及无源智能数据终端上传信息中的“低电平”数量的通讯规约进行数据通讯。

2、根据权利要求1所述的两线自供电总线通讯方法，其特征在于：无源智能数据终端向数据管理系统设备传输数据时，采用仅发送有效数据报文，即尽可能少的发送上传字节数的通讯规约进行数据通讯。