CN104243189A - 一种基于同一信道的多设备通信方法及其通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于同一信道的多设备通信方法及其通信系统，通过同一信道通信的设备均设置有计时器，且计时器同步计时，分别分配时间段（0-t1）、（t1-t2）、（t2-t3）…（tn-1-tn）给设备S1、S2、S3、…Sn发送数据，当信道上有数据传输时，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有设备的计时器同时重新开始计时。因而，设备发送数据等待时间少，通信效率高；信道上平时没有数据，设备系统资源占用率低，系统运行效率高；信道上的设备不指定主机和从机，所有设备的级别相同，不必经过优先级别设置，但也不会引起数据冲突。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体地说，是涉及一种基于同一信道进行通信的多设备的通信方法及采用所述方法通信的通信系统。
背景技术
基于同一信道（无线信道和有线信道）进行通信的多个设备之间进行通信时，容易发生数据冲突。以有线信道为例说明现有通信方式存在的缺点。在总线通信过程中，总线分时使用容易发生数据冲突。例如，挂接在总线上的多个设备在同一时刻都需要进行数据传输，则需要对多个设备进行分配时段。因而，现有的总线通信方式一般将挂接在总线上的设备设置一个主机，主机轮流查询其他设备有没有数据要发送，被查询设备进行应答；或者从机有数据要发送时向主机发送请求，主机进行应答。因而，查询、请求、应答时间较长，造成通信效率低下、可靠性差等问题。最为重要的是，上述总线通信过程中，总线上随时都有很多数据流动，总线上的数据也会被其他不被查询的设备所接收，引起设备的中断等操作，占用大量的系统资源。同样，基于同一无线信道进行通信的多个设备之间也容易发生数据冲突。
因而，开发一种能够提高通信效率和可靠性的通信方法，对通信行业的发展具有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于同一信道的多设备通信方法，解决了现有技术通信效率低下、可靠性差、占用系统资源多的的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种基于同一信道的多设备通信方法，通过同一信道通信的设备均设置有计时器，且计时器同步计时，分别分配时间段（0-t1）、（t1-t2）、（t2-t3）…（tn-1-tn）给设备S1、S2、S3、…Sn发送数据，当信道上有数据传输时，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有设备的计时器同时重新开始计时。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，当数据发送完毕后，其中一个设备向信道发送一个同步信号，通过所述信道通信的设备对各自的计时器进行同步，所有设备计时器同时重新开始计时，保证各个设备计时器的同步。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，若信道上无数据传输，且计时器计时至t，且t＜tn，则其中一个设备向信道发送一个同步信号，通过所述信道通信的设备对各自的计时器进行同步，保证各个设备计时器的同步。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，若所述信道上无数据传输，且计时器计时至tn，则所有设备的计时器同时清零，重新开始计时，进入下一个循环，保证挂接在总线上的设备循环进行数据传输。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，当计时器计时至t n，则其中一个设备向信道发送一个同步信号，通过所述信道通信的设备对各自的计时器进行同步，进一步保证各个设备计时器的同步。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，分配给所述通过同一信道通信的设备的时间段相同。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，所述信道为有线信道。
如上所述的基于同一信道的多设备通信方法，所述信道为无线信道。
基于上述基于同一信道的多设备通信方法的设计，本发明还提出了一种基于同一信道的多设备通信系统，所述系统包括同一信道以及通过所述信道通信的多个设备，所述设备均设置有计时器，且计时器同步计时，分别分配时间段（0-t1）、（t1-t2）、（t2-t3）…（tn-1-tn）给设备S1、S2、S3、…Sn发送数据，当信道上有数据传输时，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有设备的计时器同时重新开始计时。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
（1）基于同一信道进行通信的设备发送数据等待时间少，通信效率高；
（2）信道上平时没有数据，设备系统资源占用率低，系统运行效率高；
（3）通过同一信道通信的设备不指定主机和从机，所有设备的级别相同，不必经过优先级别设置，但也不会引起数据冲突。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为本发明具体实施例基于同一有线信道的多设备通信方法的流程图。
图2为本发明具体实施例有线通信系统的原理框图。
图3为本发明具体实施例基于同一无线信道的多设备通信方法的流程图。
图4为本发明具体实施例无线通信系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。
本发明基于同一信道的多设备通信方法，为通过给设备分配时间段，相应的设备在其对应的时间段内进行数据传输，提高了通信效率，可靠性较高，而且不占用设备系统资源，提高了通信性能。下面通过具体实施例对本发明进行具体说明
具体实施例1：
如图1所示，以RS485总线挂接多个设备为例对本发明进行具体说明，但是本发明的保护范围并不限定在RS485总线，在使用其他形式的有线信道进行通信的系统中使用所述通信方法均属于本发明的保护范围。
在RS485总线上挂接有n个设备S1、S2、S3、…Sn，每个设备均设置有自己的计时器，且计时器同步计时。如图1所示，具体通信步骤如下：
S101，系统初始化，计时器开始计时;
S102，判断在时间段0-t1时，总线上是否有数据传输，若是，进入步骤S103，若否，进入步骤S104；
S103，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
S104，判断在时间段t1-t2时，总线上是否有数据传输，若是，进入步骤S105，若否，进入步骤S106；
S105，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
S106，判断在时间段t2-t3时，总线上是否有数据传输，若是，进入步骤S107，若否，进入步骤S108；
S107，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
…
S108，判断在时间段tn-1-tn时，总线上是否有数据传输，若是，进入步骤S109，若否，进入步骤S110；
S109，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
S110，所有设备的计时器清零，重新开始计时，进入步骤S111；
S111，其中一个设备向总线发送一个同步信号，挂接在总线上的所有设备均对各自的计时器进行一次同步，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S102；
其中，分配给挂接在总线上的所有设备的时间段相同。
下面以RS485总线上挂接有10个设备S1、S2、S3、…S10，分配给每个设备的时间段为15ms为例，与普通设置主机从机的通信方式进行对比，进一步说明本发明的优点。
系统初始化，10个设备S1、S2、S3、…S10的计时器同时开始计时，在0-15ms的时间内设备S1可传输数据，若有数据传输，则所有设备的计时器均清零，直至数据发送完毕后，其中一个设备，例如S1向总线发送一个同步信号，所有设备均对各自的计时器进行一次同步，所有计时器同时重新开始计时。
若没有数据传输，计时器计时至16-30ms的时间内，设备S2可传输数据，若有数据传输，则所有设备的计时器均清零，直至数据发送完毕后，其中一个设备，例如S1向总线发送一个同步信号，所有设备均对各自的计时器进行一次同步，所有计时器同时重新开始计时。
以此类推，如果计时器计时至136-150ms的时间内，设备S10可传输数据，若有数据传输，则所有设备的计时器均清零，直至数据发送完毕后，其中一个设备，例如S1向总线发送一个同步信号，所有设备均对各自的计时器进行一次同步，所有计时器同时重新开始计时。若没有数据传输，则所有设备的计时器清零，重新开始计时，其中一个设备，例如S1向总线发送一个同步信号，所有设备均对各自的计时器进行一次同步，所有计时器同时重新开始计时。
因而，总线上若一直没有数据传输，则这10个设备中等待时间最长的设备S10仅需等待135ms。而平时，总线上没有数据传输，各个设备不会收到查询信息，设备系统资源占用率低，系统运行效率高。
如果以设置主机从机的方式进行通信，则设立一个主机，主机轮流查询1-10号设备有没有数据需要传输，主机需要10ms发送附带被查询设备序号的指令，然后留下30ms供被查询设备发送应答，或者更长的时间给被查询设备发送应答，整个周期将增加一倍以上，总线上将随时有很多数据流动，而且总线的数据同时会被其它不被查询的设备接收，引起终端等操作，占用了很多系统资源，通信效率低，可靠性差。
综上所述，本发明提高了通信效率和可靠性，而且挂接设备系统资源占用率低，系统运行效率高。
如图2所示，本实施例还提出了一种总线通信系统，系统包括总线以及挂接在总线上的设备S1、S2、S3、…Sn，每个设备均设置有计时器，且计时器同步计时，分别分配时间段（0-t1）、（t1-t2）、（t2-t3）…（tn-1-tn）给挂接在总线上的设备S1、S2、S3、…Sn发送数据，当总线上有数据传输时，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时。
具体实施例2：
如图3所示，以779兆无线通信为例对本发明进行具体说明，但是本发明的保护范围并不限定在上述频道，在使用其他频道的无线信道进行通信的系统中使用所述通信方法均属于本发明的保护范围。
有n个设备S1、S2、S3、…Sn，通过779兆无线频道进行无线通信，每个设备均设置有自己的计时器，且计时器同步计时。如图3所示，具体通信步骤如下：
S101，系统初始化，计时器开始计时;
S102，判断在时间段0-t1时，频道上是否有数据传输，若是，进入步骤S103，若否，进入步骤S104；
S103，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
S104，判断在时间段t1-t2时，频道上是否有数据传输，若是，进入步骤S105，若否，进入步骤S106；
S105，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
S106，判断在时间段t2-t3时，频道上是否有数据传输，若是，进入步骤S107，若否，进入步骤S108；
S107，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
…
S108，判断在时间段tn-1-tn时，频道上是否有数据传输，若是，进入步骤S109，若否，进入步骤S110；
S109，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S111；
S110，所有设备的计时器清零，重新开始计时，进入步骤S111；
S111，其中一个设备向频道发送一个同步信号，其他所有设备均对各自的计时器进行一次同步，所有计时器同时重新开始计时，进入步骤S102；
其中，分配给所有设备的时间段相同。
如图4所示，本实施例还提出了一种通信系统，系统包括779兆无线频道以及通过无线频道进行通信的设备S1、S2、S3、…Sn，每个设备均设置有计时器，且计时器同步计时，分别分配时间段（0-t1）、（t1-t2）、（t2-t3）…（tn-1-tn）给设备S1、S2、S3、…Sn发送数据，当频道上有数据传输时，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有计时器同时重新开始计时。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：所述通过同一信道通信的设备均设置有计时器，且计时器同步计时，分别分配时间段（0-t1）、（t1-t2）、（t2-t3）…（tn-1-tn）给设备S1、S2、S3、…Sn发送数据，当信道上有数据传输时，所有设备的计时器清零，数据发送完毕后，所有设备的计时器同时重新开始计时。
2.根据权利要求1所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：所述数据发送完毕后，其中一个设备向信道发送一个同步信号，通过所述信道通信的设备对各自的计时器进行同步，所有设备计时器同时重新开始计时。
3.根据权利要求1所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：若信道上无数据传输，且计时器计时至t，且t＜tn，则其中一个设备向信道发送一个同步信号，通过所述信道通信的设备对各自的计时器进行同步。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：若所述信道上无数据传输，且计时器计时至tn，则所有设备的计时器同时清零，重新开始计时。
5.根据权利要求5所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：当计时器计时至t n，则其中一个设备向信道发送一个同步信号，通过所述信道通信的设备对各自的计时器进行同步。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：分配给所述通过同一信道通信的设备的时间段相同。
7.根据权利要求6所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：所述信道为有线信道。
8.根据权利要求6所述的基于同一信道的多设备通信方法，其特征在于：所述信道为无线信道。
9.一种基于同一信道的多设备通信系统，其特征在于：所述系统包括同一信道以及通过所述信道通信的多个设备，所述设备均设置有计时器，所述多设备之间的通信方法为权利要求1-8任意一项所述的方法。
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