CN105760332B - 一种多板通讯方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多板通讯方法和系统，以解决现有技术中的多板之间通讯存在的反应速度慢且线束较多的技术问题。方法包括：主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据；同时或之后，向数据收发线发送放弃主板权限信息，以使得从板的数据收发电路从数据收发线上接收放弃主板权限信息后，判断自身是否转换为新主板以发送数据；主板为多板之间通过协议确定的发送数据的板。多板都挂接在同一数据收发线上，减少了各板之间的连接线；多板之间通过协议规定的更换主板权限的方式更换主板权限，使得每个板都能作为主板发送数据，无需专用的控制器分配主从，也无需固定主板的微处理器来集中处理数据，从而提高了系统的反应速度。

Description

一种多板通讯方法和系统

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种实现多电脑板之间通讯的多板通讯方法和系统。

背景技术

随着智能冰箱的发展，冰箱上用到的电脑板越来越多，而多个电脑板之间要求实现数据的相互通讯。

目前实现多电脑板之间通讯数据的方法，如图1所示，在多个电脑板A、B、C和D中确定一个主板A，其他的电脑板B、C和D作为从板，主板与每个从板都具有一套独立的通讯电路，如图1所示，主板Ａ具备与所有的从板独立通讯的发送电路1和接收电路2，也即具备３套发送电路和接收电路，而每个从板都具备一套与主板独立通讯的发送电路1和接收电路3。由于在冰箱中，各个电脑板之间距离较远，有的位于冰箱前面板，也有的位于冰箱底部，为了实现多个电脑板之间的通讯，需要在各个电脑板之间增加连接线。这其中，若要增加新的从板Ｅ，则需要更改主板Ａ的电路，并增加连接线。

这种实现多电脑板之间通讯的方式，占用主板A的微处理器大量资源，使得整个通讯处理复杂，反应速度慢；而且，各个电脑板之间连接的线束较多，总体线束成本高，扩展性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种多板通讯方法和系统，以解决现有技术中的多板之间通讯存在的反应速度慢且线束较多的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

提出一种多板通讯方法，所述方法包括：主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据；同时，或发送所述主板数据后，向所述数据收发线发送放弃主板权限信息，以使得从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述放弃主板权限信息后，根据所述放弃主板权限信息，判断自身是否转换为新主板以发送数据；其中，所述主板为所述多板之间通过协议确定的发送数据的板，所述协议用于确定所述多板之间更换主板权限的方式；所述放弃主板权限信息至少包括所述新主板的地址信息。

进一步的，在所述主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据之后，所述方法还包括：从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述主板数据，所述主板数据包括主板数据信息和地址信息；从板的数据处理电路根据所述地址信息判断所述主板数据是否为发给自身的数据；若是，则接收所述主板数据信息。

进一步的，在主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据的同时，向所述数据收发线发送放弃主板权限信息，具体为：将所述主板数据与所述放弃主板权限信息合并为一条发送数据。

进一步的，在接收所述主板数据信息之后，所述方法还包括：在获得主板权限后，向所述主板发送确认反馈信息。

进一步的，所述协议确定所述多板之间通过顺序方式更换主板权限。

进一步的，所述方法还包括：一检测板连接于所述数据收发线上；所述检测板接收并统计所述数据收发线上的所有数据。

提出一种多板通讯系统，包括数据收发线，所述多板分别连接于所述数据收发线上，所述多板中，每个板都具有数据收发电路和数据处理电路；主板的数据收发电路向所述数据收发线发送主板数据的同时或者之后，向所述数据收发线发送放弃主板权限信息；从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述放弃主板权限信息后，其数据处理电路根据所述放弃主板权限信息，判断自身是否转换为新主板以发送数据；其中，所述主板为所述多板之间通过协议确定的发送数据的板，所述协议用于确定所述多板之间更换主板权限的方式；所述放弃主板权限信息至少包括所述新主板的地址信息。

进一步的，在主板的数据收发电路向所述数据收发线发送主板数据之后，从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述主板数据；其中，所述主板数据包括主板数据信息和地址信息；从板的数据处理电路根据所述地址信息判断所述主板数据是否为发给自身的数据；若是，则接收所述主板数据信息。

进一步的，所述协议确定所述多板之间通过顺序方式更换主板权限。

进一步的，所述系统还包括连接于所述数据收发线上的检测板，所述检测板接收并统计所述数据收发线上的所有数据。

与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，具有的技术效果或者优点是：多板中的每个板都具备数据收发电路和数据处理电路，所有板的数据收发电路都连接在同一个数据收发线上；多板之间通过协议确定多板之间以何种方式更换主板权限，并且依据确定的方式确定可以发送数据的主板后，确定为主板的板可向数据收发线上发送数据，而其他的板作为从板，都接收主板发送的数据；主板向数据收发线发送数据同时，或者之后，向数据收发线发送放弃主板权限信息，使得从板的数据收发电路从数据收发线上接收该放弃主板权限信息后，根据该放弃主板权限信息（其中至少包括新主板的地址信息）来判断自身是否转换为新主板，转换为新主板后即可向数据收发线上发送数据；通过上述的通讯方式，多板之间通过协议更换主板权限，使得主板并不固定，根据协议，每个板都可能作为主板发送数据，无需专用控制器分配主从，也无需固定主板，且所有的板都挂接在同一数据收发线上，因而减少了各板之间的连接线，发送和接收数据时，无需主板的微处理器统一处理数据的收发，简化了通讯过程，从而加快了反应速度。

附图说明

图1为现有技术中多板通讯方式示意图；

图2为本发明实施提出的多板通讯方法流程图；

图3为本发明实施例提出的多板通讯方法中转换主板权限的方法流程图；

图4为本发明实施例提出的多板通讯系统框架图；

图5为本发明实施例中多板通讯方法和系统中主板工作流程图；

图6为本发明实施例中多板通讯方法和系统中从板工作流程图；

图7为本发明实施例中多板通讯方法和系统中转换主板权限的流程图；

图8为本发明实施例提出的一个多板通讯的具体电路图。

具体实施方式

本发明通过提供一种多板通讯方法和系统，以解决现有技术中的多板之间通讯存在的反应速度慢且线束较多的技术问题解决了的技术问题；将多板都挂接在共同的数据收发线上，通过多板之间的协议确定多板之间更换主板权限的方式，并依据该方式切换主板，作为主板的板能够发送数据，其他的板作为从板接收数据，并在更换主板权限后由新的主板发送数据，由于主板不固定，因此不存在主板微处理器统一处理数据的收发，从而加快了反应速度，且所有板都挂接与相同的数据收发线上，省去了多板之间的线束，实现了提高反应速度减少线束的技术效果。

下面将结合附图，对本发明实施例提供的技术方案进行详细描述。

如图2所示，为本发明实施例提供的多板通讯方法，包括如下步骤：

步骤S21：主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据；

本发明实施例中，主板为多板之间通过协议确定的发送数据的板，该协议用于确定多板之间更换主板权限的方式。也即，多板之间依据协议确定更换主板权限的方式，例如多板之间通过顺序方式更换主板权限，动态的更换主板，被确定为主板的板能够发送数据，数据被发送到数据收发线上，挂接在数据收发线上其他的板作为从板都接收主板发送的数据。

具体的，多板中的每个板都具备相同的数据收发电路和数据处理电路，所有板的数据收发电路都连接在同一个数据收发线上；多板之间通过协议确定多板之间更换主板权限的方式，依据确定的方式确定可以发送数据的主板，确定为主板的板可向数据收发线上发送数据，而其他的板作为从板，都接收主板发送的数据。

步骤S22：同时，或者发送主板数据之后，向数据收发线发送放弃主板权限信息，以使得

步骤S23：从板的数据收发电路从数据收发线上接收该放弃主板权限信息；之后，步骤S24：根据放弃主板权限信息，判断自身是否转换为新主板以发送数据。

放弃主板权限信息至少包括所述新主板的地址信息；主板在发送放弃主板权限信息后，所有的从板接收到该放弃主板权限信息，并依据该信息中的新主板的地址信息判断该地址是否为自身的地址，若是，则说明自身为接收主板权限的新主板，若不是自身的地址，则继续作为从板从数据收发线上接收数据。

通过上述的通讯方式，多板之间通过协议确定更换主板权限，使得主板并不固定，根据协议，每个板都可能作为主板发送数据，无需专用控制器分配主从，也无需固定主板，且所有的板都挂接在同一数据收发线上，因而减少了各板之间的连接线，发送和接收数据时，无需主板的微处理器统一处理数据的收发，简化了通讯过程，从而加快了反应速度。

在主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据之后，方法还包括步骤S25：从板的数据收发电路从数据收发线上接收主板数据；该主板数据包括主板数据信息和地址信息；步骤S26：从板的数据处理电路根据地址信息判断主板数据是否为发给自身的数据；若是，则执行步骤S27：接收主板数据信息；并且，若在主板数据中包含了要求接收反馈的信息，则接收该主板数据的从板执行步骤S28：在获得主板权限后，向该发送主板数据的板发送确认反馈信息，因为对于本多板通讯方法而言，只有在获得了主板权限后才可以向数据收发线上发送数据，因此，若接收主板数据的从板需要向该发送数据的主板发送确认反馈信息，则需要在后续根据协议获得主板权限后，也即获得发送数据的权限后，向该发送数据的板发送确认反馈信息。

每个从板的数据处理电路对接收到的数据进行处理，根据数据中的地址信息判断该主板数据是否为自身应该接收的数据，地址信息与自身的地址相符，则表明该主板数据为主板发送给自身的数据，则接收该主板数据中的主板数据信息，若地址信息不相符，则抛弃该主板数据。

地址信息中除了包含需要接收数据的目标板（从板之一）的地址，还包括主板自身的地址，以通知目标板在多板中由哪一块板发送的数据。例如，在A、B、C和D四块板中，若A作为主板，需要发送数据给C板，则在地址信息中加入A板的地址与C板的地址，C板在接收到数据后，判断该数据中的数据信息是由A板发送给自身的，则接收数据信息，其他的B板和D板则抛弃数据信息。

协议用于确定多板之间更换主板权限的方式，具体的更换主板权限的方式，一般按照顺序的方式进行，也即，每个板在作为主板发送完数据之后，在放弃主板权限信息中指定与其相邻的下一块板作为主板；也可以按照间隔的方式进行，具体间隔数目由实际需要情况设定，例如，间隔1个板指定为新的主板；也可以按照不同频率变化来指定主板，例如，除了板A之外，其他所有的板都按照顺序方式更换主板权限，而作为板A，在其他板更换主板权限循环5次之后被指定做为一次主板，等等，实际使用中，依照发送数据和接收数据的具体需要和规则设定主板更换的方式，本方案不限制协议内容，也即不限制更换主板权限的方式；但不论如何变化更换主板权限的方式，相同之处在于，当前主板在发送完数据的同时或者之后，需要发送放弃主板权限的数据，而放弃主板权限的数据中，必定包括依据协议确定的更换主板权限的方式确定的下一块主板的地址，从板在接收到该放弃主板权限的数据后，若经分析确定自身是指定的新的主板，则可以向数据收发线发送数据（通常该数据处于等待发送状态），而若经分析确定自身不是指定的新的主板，则继续作为从板接收数据。

下面以图3为例，详述多板之间通过协议确定发送数据的板为主板的步骤：

步骤S31：多板中的主板发送放弃主板权限信息；其中，该放弃主板权限信息包括放弃标示符和接收主板权限板的地址信息；

放弃主板权限信息包含放弃标示符，以使得接收的从板能够判断出该信息属于权限转移信息；而接收主板权限板即为前述的依据协议确定的更换主板权限的方式，重新确定的新的主板，该新的主板由当前主板依据协议指定，并在放弃主板权限信息中指明新主板的地址，以使得被指定的新主板能够在接收到该放弃主板权限信息后得知自身能够作为新的主板发送数据。

步骤S32：接收主板权限板接收该放弃主板权限信息后，转换为多板中的主板以发送数据。

接收主板权限板在接收到（当然，挂接在数据收发线上其他的从板同样也接收到）该放弃主板权限信息后，经判断得知自身即为按照协议指定的新的主板，则可以将等待发送的数据发送到数据收发线上，数据中包含要求接收数据的板的地址，以及数据信息。

而其他从板在接收到该放弃主板权限信息后，经判断得知自身不是按照协议指定的新的主板，则继续作为从板从数据收发线上接收数据。

本发明实施例提出的多板通讯方法中，可以在数据收发线上挂接检测板，该检测板只接收数据，不发送数据，来接收并统计数据收发线上的所有数据。例如，在冰箱使用中，预留出检测板的接口，在数据收发线上挂接检测板后，检测板接收所有数据并记录统计，用于分析冰箱各个部分的温度变化情况、各个工作板之间通讯是否正常等。

在主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据的同时，向数据收发线发送放弃主板权限信息的时候，是将主板数据与放弃主板权限信息合并为一条发送数据进行发送的。

如图4所示，本发明实施例提出了一种多板通讯的系统，包括数据收发线和多板（图中以4个板A、B、C、D为例）；多板中，每个板上具备一数据收发电路41和数据处理电路42；数据处理电路的数据发送端OUT和数据接收端IN都连接数据收发电路；而所有板的数据收发电路都连接于数据收发线上，使得多板分别挂接在数据收发线上。

主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据的同时或者之后，向数据收发线发送放弃主板权限信息；从板的数据收发电路从数据收发线上接收该放弃主板权限信息后，其数据处理电路根据该放弃主板权限信息，判断自身是否转换为新主板以发送数据。

其中，主板为多板之间通过协议确定的发送数据的板，协议用于确定所述多板之间更换主板权限的方式；放弃主板权限信息至少包括新主板的地址信息。

主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据之后，从板的数据收发电路从数据收发线接收主板发送的主板数据数据，主板数据包括地址信息和主板数据信息；数据处理电路根据地址信息判断数据该主板数据是否为发给自身的数据，若是，则接收该主板数据信息。

系统的工作方法在前述的多板通讯方法中已经详述，下面以图4为例，结合方法与系统说明多板之间的通讯过程。

图4中的4个工作板，设定协议确定各板之间以顺序方式作为更换主板权限的方式，依此方式获得主板权限后以发送数据，这里假定A板为主板，B、C和D板为从板，地址分别为00、01、02和03，A板发送数据到数据收发线BUS上，但实际上该数据只是发给D板的（数据中包含自身的地址00和D板的地址03），则B、C和D板的数据收发电路都从数据收发线BUS上接收到该数据，并将该数据发送给其自身的数据处理电路，数据处理电路根据数据中包含的地址信息判断该数据是否是发给自身的数据，B和C板的数据处理电路判断该数据不是发给B和C板的，则丢弃该数据，只有D板在接收到数据后，由其数据处理电路判断为该数据为自身要接收的数据，则接收该数据中的数据信息。

具体的，A板的工作流程如图5所示，包括以下可实施的步骤：

步骤S51：数据处理电路整理数据帧，数据帧中包括数据、自身地址和目标板地址；

步骤S52：数据收发电路将该数据帧发送到数据收发线上；

若此次发送数据需要目标板的回复，则步骤S53：等待目标板的回复；

在接收到目标板的回复后（通常为按照协议确定的更换主板权限的方式，当目标板D板获得主板权限转换为主板，从而可以发送数据后），步骤S54：判断回复内容是否正确，若正确，则步骤S55：处理回复的数据；若不正确，则步骤S56：分析错误类型。

具体的，从板B、C和D板的工作流程如图6所示，包括以下可实施的步骤：

步骤S61：等待接收数据；

步骤S62：数据收发电路接收到数据收发线上的数据后，数据处理电路分析数据的发送者和接收者；

步骤S63：根据分析结果判断该数据是否是发给自身的数据；若是；

步骤S64：接收数据信息，并判断主板是否要求回复信息；若是

步骤S65：整理数据帧，在数据帧中加入回复数据、自身地址和目标板（当前主板Ａ）地址，并等待获得主板权限后发送数据。

Ａ板作为主板发送完数据后，应当继续向数据收发线发送放弃主板权限信息放弃主板权限，并按照协议确定的更换主板权限的方式确定下一个主板，将主板权限转交给下一个主板。

如图７所示，以协议确定多板之间通过轮流方式更换主板权限为例，则Ａ板发送数据后，需将主板权限转交给Ｂ板，具体实施例可以包括以下步骤：

步骤S71：主板（A板）整理放弃主板权限数据帧，包括放弃主板权限标识符、自身地址和接收主板权限板地址（B板地址）；

步骤S72：从板（B、C和D板）接收该放弃主板权限数据帧，并分析数据；

步骤S73：根据分析结果判断接收主板权限板是否为自身；

步骤S74：若分析接收主板权限板为自身，则转换为多板中的主板以发送数据；进而，将等待发送的数据发送到数据收发线上；

步骤S75：若分析接收主板权限板不是自身，则继续等待接收数据。

按照上述步骤，当B板作为主板发送数据后，按照相同方式将主板权限转交给C板，C板发送数据后再将主板权限转交给D板，此种类型的通讯方式，主板权限按照协议规定在不断转移，可以不需要单独控制器分配主从关系，不需要固定主板的微处理器来集中处理数据，从而加快了整个系统的反应速度；并且，该种方式，使得多板中，任意两个板之间都可以实现直接通讯，而无需第三方中转数据 ，可以明显提高系统工作效率。

本发明实施例提出的多板通讯系统中，可以在数据收发线上挂接检测板，该检测板只接收数据，不发送数据，来接收并统计数据收发线上的所有数据。

如图8所示，为本发明实施例多板通讯系统的一个具体实施电路，A、B、C和D四块工作板中，每块工作板中的数据收发电路具体由数据发送电路和数据接收电路组成；以冰箱为例，多块工作板由于安装的位置变化，有的在底座，有的在门体，因此，各板之间的距离比较远，为了增加数据的驱动能力，如图8所示，有效的方式就是使用三极管、电阻和/或电容组成的驱动电路来发送和接收数据，具体的，数据发送电路包括由PNP三极管和NPN三极管串联的驱动电路，数据接收电路包括由两个NPN三极管串联的驱动电路；四个板中的数据接收电路和数据发送电路都相同，且各个板由自己的微处理器控制，具备自己的数据处理电路，四个板都通过数据收发线连接，电源和地相连。

通讯实现如下：当其中一块工作板的OUT（数据处理电路的数据发送端）输出高电平时，数据发送电路的PNP三极管截止，从而NPN三极管也截止，则数据发送电路向数据收发线发送高电平数据，数据收发线上保持高电平；当其中任意一个工作板的OUT输出低电平时，数据发送电路的PNP三极管和NPN三极管都导通，从而数据发送电路向数据收发线发送低电平信号，数据收发线上保持低电平。当数据收发线上保持高电平时，各板的数据接收电路中的第一个NPN三极管导通，而第二个NPN三极管截止，从而接收到高电平信号；当数据收发线上保持低电平时，各板的数据接收电路中的第一个NPN三极管截止，而第二个NPN三极管导通，从而接收到低电平信号。

由通讯实现可知，各板中，作为主板的工作板发送高电平信号时，整个数据收发线都呈高电平状态，则其他从板的IN（数据处理电路的数据接收端）接收到高电平信号；而作为主板的工作板发送低电平信号时，整个数据收发线呈低电平状态，则其他从板接收到低电平信号。更换主板权限后，工作原理同上。

本发明实施例提出的多板通讯方法和系统中，可以在数据收发线上随意增减工作板，因为每个工作板都具备自身的数据处理电路，彼此之间也是通过协议更换主板权限来发送数据，因此增减都不会对整个系统的工作产生影响；也正是因为每个工作板都具备自身的数据处理电路，彼此之间通过协议更换主板权限来发送数据，因此无需占用单独主板上的微处理器来处理数据，从而加快了整个系统工作的反应速度，从而提高了系统工作效率；各板都挂接在同一数据收发线上，各板间省去了很多连接线束，简化了系统。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种多板通讯方法，其特征在于，所述方法包括：

主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据；

同时，向所述数据收发线发送放弃主板权限信息，以使得从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述放弃主板权限信息后，根据所述放弃主板权限信息，判断自身是否转换为新主板以发送数据；

其中，所述主板为所述多板之间通过协议确定的发送数据的板，所述协议用于确定所述多板之间更换主板权限的方式；所述放弃主板权限信息至少包括所述新主板的地址信息；所述主板数据和所述放弃主板权限信息是合并为一条发送数据进行发送的。

2.根据权利要求1所述的多板通讯方法，其特征在于，在所述主板的数据收发电路向数据收发线发送主板数据之后，所述方法还包括：

从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述主板数据，所述主板数据包括主板数据信息和地址信息；

从板的数据处理电路根据所述地址信息判断所述主板数据是否为发给自身的数据；

若是，则接收所述主板数据信息。

3.根据权利要求2所述的多板通讯方法，其特征在于，在接收所述主板数据信息之后，所述方法还包括：

在获得主板权限后，向所述主板发送确认反馈信息。

4.根据权利要求1所述的多板通讯方法，其特征在于，所述协议确定所述多板之间通过顺序方式更换主板权限。

5.根据权利要求1所述的多板通讯方法，其特征在于，所述方法还包括：一检测板连接于所述数据收发线上；所述检测板接收并统计所述数据收发线上的所有数据。

6.一种多板通讯系统，包括数据收发线，所述多板分别连接于所述数据收发线上，其特征在于，所述多板中，每个板都具有数据收发电路和数据处理电路；

主板的数据收发电路向所述数据收发线发送主板数据的同时，向所述数据收发线发送放弃主板权限信息；其中，所述主板数据和所述放弃主板权限信息是合并为一条发送数据进行发送的；

从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述放弃主板权限信息后，其数据处理电路根据所述放弃主板权限信息，判断自身是否转换为新主板以发送数据；

其中，所述主板为所述多板之间通过协议确定的发送数据的板，所述协议用于确定所述多板之间更换主板权限的方式；所述放弃主板权限信息至少包括所述新主板的地址信息。

7.根据权利要求6所述的多板通讯系统，其特征在于，在主板的数据收发电

路向所述数据收发线发送主板数据之后，从板的数据收发电路从所述数据收发线上接收所述主板数据；其中，所述主板数据包括主板数据信息和地址信息；

从板的数据处理电路根据所述地址信息判断所述主板数据是否为发给自身的数据；

若是，则接收所述主板数据信息。

8.根据权利要求6所述的多板通讯系统，其特征在于，所述协议确定所述多板之间通过顺序方式更换主板权限。

9.根据权利要求6所述的多板通讯系统，其特征在于，所述系统还包括连接于所述数据收发线上的检测板，所述检测板接收并统计所述数据收发线上的所有数据。