CN108923882B - 点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备 - Google Patents

点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备，方法包括：主节点设备周期性的发送同步帧至所述从节点设备；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。本发明可以极大的提高这种数据的传输效率，保证信息传输的高效、灵活、可靠。

Description

点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备。
背景技术
伴随着工业自动化的程度不断提高，产品的可复用功能愈发明显，模块化设计显得越来越重要。不同的模块之间需要有高速的数据交互，以普通芯片的基础外设作为媒介进行数据传输在成本上具有一定优势。
通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)，是常用的一种串行外设接口，大部分嵌入式芯片均有支持。然而UART仅仅只规范了数据链路形式，未对应用层进一步规定。Modbus协议属于基于UART的应用层协议，在工业控制领域有着广泛的应用。
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信，它已经成为一种通用工业标准。但是，Modbus协议数据传输效率低，比如，对于需要传输实时数据(如过程数据等)时，Modbus协议远远不能满足其要求；而且，Modbus在传输过程中并未携带不同模块的运行状态，当模块状态发生改变时需消耗额外资源去传递，不能快速传递模块状态变化情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述数据传输效率低的缺陷，提供一种点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种点对点通信方法，应用于主节点设备，所述方法包括：
主节点设备周期性的发送同步帧至所述从节点设备；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；
在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据以及所述主节点设备的运行状态信息中的一种或多种。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述主节点标准帧为可变长的帧格式，所述同步帧为固定长度的帧格式；所述的在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备包括：
所述主节点设备在每发送一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的主节点标准帧；
在所述待发送的主节点标准帧中填充主节点设备的运行状态信息；
若所述主节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据，则将应用层实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
在距离所述同步帧的发送间隔达到所述预设帧间间隔后，将待发送的主节点标准帧发送至从节点设备。
在本发明所述的点对点通信方法中，若主节点设备发送的主节点标准帧中填充有需要回复的非实时数据，则主节点设备在发送出需要回复的非实时数据后等待从节点应答，且在等待应答时间未超出应用层设置的超时时间时，禁止发送需要回复的非实时数据。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述同步帧定义有最小同步周期和最大同步周期，所述周期性的发送同步帧至所述从节点设备包括：
若所述主节点设备应用层设置的同步周期大于所述最小同步周期且小于所述最大同步周期，则以所述应用层设置的同步周期周期性的发送同步帧至所述从节点设备；
若所述主节点设备应用层设置的同步周期大于所述最大同步周期，则以所述最大同步周期周期性的发送同步帧至所述从节点设备；
若所述主节点设备应用层设置的同步周期小于所述最小同步周期，则以所述最小同步周期周期性的发送同步帧至所述从节点设备。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备之后还包括：
判断在所述主节点标准帧发送后的预设时间内是否接收到所述从节点设备返回的从节点标准帧，所述从节点标准帧携带有从节点设备的通信数据，所述从节点标准帧携带有的通信数据包括从节点的应用层实时数据、从节点的应用层非实时数据以及所述从节点设备的运行状态信息中的一种或多种；
若未接收到，则进行故障提示；
若接收到，则返回周期性的发送同步帧至所述从节点设备的步骤。
本发明还要求保护一种点对点通信方法，应用于从节点设备，包括：
从节点设备接收主节点设备周期性的发送的同步帧；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；
在每接收到一个所述同步帧后，接收主节点设备发送的一个主节点标准帧；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据以及所述主节点设备的运行状态信息中的一种或多种。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述从节点设备在接收到同步帧之后还包括：向所述主节点设备返回一个从节点标准帧。
在本发明所述的点对点通信方法中，所述从节点标准帧为可变长的帧格式，所述同步帧为固定长度的帧格式，所述的向所述主节点设备返回一个从节点标准帧包括：
所述从节点设备在每接收到一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的从节点标准帧；
在所述待发送的从节点标准帧中填充从节点设备的运行状态信息；
若所述从节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据，则将应用层实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
将待发送的从节点标准帧发送至主节点设备。
在本发明所述的点对点通信方法中，方法还包括：
若从节点在接收到同步帧后的一个同步周期内未接收到所述主节点设备发送的同步帧，则进行故障提示。
本发明还要求保护一种主节点设备，包括：
同步帧发送单元，用于周期性的发送同步帧至所述从节点设备；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；
主节点标准帧发送单元，用于在同步帧发送单元每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。
本发明还要求保护一种从节点设备，包括：
同步帧接收单元，用于接收主节点设备周期性的发送的同步帧；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；
主节点标准帧接收单元，用于在同步帧接收单元每接收到一个所述同步帧后，接收主节点设备发送的一个主节点标准帧；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。
本发明还要求保护一种主节点设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
本发明还要求保护一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本发明还要求保护一种从节点设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
本发明还要求保护一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
实施本发明的点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备，具有以下有益效果：本发明中利用周期性发送的同步帧触发标准帧的周期性发送，提高数据传输的同时，保证时间信息传输的高效、灵活、可靠；进一步地，每一标准帧中填充有发送标准帧的节点模块的模块运行状态信息，当模块状态发生改变时不需要消耗额外资源去传递，能快速传递模块状态变化情况；如果应用层已经配置了需要发送的实时数据，则将每一次发送的所述标准帧中填充所述实时数据，因此可以极大的提高这种实时数据的传输效率；进一步的，对于非实时数据，可以在每次发送标准帧之前，查询应用层是否有非实时数据需要发送，如果有非实时数据需要发送，就可以将需要发送的非实时数据填充到即将发送的标准帧中发送出去，这样更加灵活、高效地满足模块数据传输要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
图1是点对点通信系统的架构图；
图2是本发明点对点通信方法的流程图；
图3是本发明实施例一提供的点对点通信方法的流程图；
图4是主节点设备的详细工作流程图；
图5是从节点设备的详细工作流程图；
图6是本发明实施例二提供的点对点通信方法的流程图；
图7是本发明实施例三提供的主节点设备的结构图；
图8是本发明实施例四提供的从节点设备的结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参考图1，点对点通信系统包括主节点设备和从节点设备，厂商在出厂时可以通过代码固化方式将一个节点设备配置为主节点设备或者从节点设备。
参考图2，本发明总的思路是：构造一种点对点通信方法，包括：
S1、主节点设备周期性的发送同步帧至所述从节点设备；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；
S2、在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
参考图3，本实施例的点对点通信方法，应用于主节点设备，适用于UART链路、SPI链路等，方法包括：
S101、主节点设备、从节点设备建立可传输数据的连接，过程如下：
参考图4，主节点设备上电初始化后进入轮询握手状态，向从节点设备发送握手帧，如果收到握手应答，则与从节点设备建立可传输数据的连接，退出轮询握手状态，否则，延时等待后，继续向从节点发送握手帧；
相应的，参考图5，从节点设备上电初始化后进入监听握手状态，判断是否收到握手帧，如果接收到主节点设备发送的握手帧，则发送应答信息至主节点，退出监听握手状态，否则继续判断是否收到握手帧。
S102、主节点设备周期性的发送同步帧至所述从节点设备，在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备。
因此，继续参考图4，主节点在收到握手应答与从节点建立可传输数据的连接后，判断同步周期是否到达，如果到达，则发送同步帧，预设帧间间隔后发送主节点标准帧，如果下一个同步周期到达，则继续发送同步帧，预设帧间间隔后发送主节点标准帧，以此类推。
其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步，例如触发数据采集或其它应用层定义动作。
其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。优选的，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据以及所述主节点设备的运行状态信息中的一种或多种。其中，所述应用层实时数据包括但不限于过程数据。所述应用层非实时数据包括但不限于包括邮箱数据。
优选的，所述同步帧为固定长度的帧格式，因为同步帧仅仅用于实现应用层功能同步，所以可以固定为最小的长度，例如为固定为一个字节的长度。
优选的，所述主节点标准帧为可变长的帧格式，因为主节点标准帧是周期性发送的，而每次发送的数据可能不同，所以主节点标准帧为可变长的帧格式可以在传输数据的同时，尽量降低帧长度，提高传输效率。
具体的，步骤S102中所述的在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备包括：
S1021、所述主节点设备在每发送一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的主节点标准帧；
S1022、在所述待发送的主节点标准帧中填充主节点设备的运行状态信息；
S1023、若所述主节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据，则将应用层实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
S1024、查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
所以如果填充的应用层非实时数据越多，则标准帧的长度就越长，填充的应用层非实时数据越少，则标准帧的长度就短。
S1025、在距离所述同步帧的发送间隔达到所述预设帧间间隔后，将待发送的主节点标准帧发送至从节点设备。
考虑到需要回复的非实时数据在传输过程中不一定可以得到及时应答，进一步优选的：若主节点设备发送的主节点标准帧中填充有需要回复的非实时数据，则主节点设备在发送出需要回复的非实时数据后等待从节点应答，且在等待应答时间未超出应用层设置的超时时间时，禁止发送需要回复的非实时数据。
优选的，所述在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备之后还包括：判断在所述主节点标准帧发送后的预设时间内是否接收到所述从节点设备返回的从节点标准帧，若未接收到，则进行故障提示；若接收到，则返回周期性的发送同步帧至所述从节点设备的步骤。当然，也可以在连续预设个同步周期内(比如3个同步周期内)没有收到从节点发送的标准帧，则提示故障，并返回轮询握手状态，继续发送握手帧。这属于本实施例的简单变形。
相应的，参考图5，从节点设备发送握手应答后，判断在同步帧的同步周期内是否收到主节点发送的同步帧，如果收到，则发送从节点标准帧，然后继续判断在同步帧的同步周期内是否收到主节点发送的主节点同步帧，若没收到，则提示故障，并返回监听握手状态，继续判断是否收到握手帧。
此处，从节点标准帧的作用除了判断主从节点设备之间的连接是否正常外，更重要的是，所述从节点标准帧携带有从节点设备的通信数据，所述从节点标准帧携带有的通信数据包括从节点的应用层实时数据、从节点的应用层非实时数据以及所述从节点设备的运行状态信息中的一种或多种，如此，主节点设备可以及时获取从节点设备的相关数据。
其中，所述同步帧定义有最小同步周期和最大同步周期。如果应用层设置的同步周期大于最小同步周期且小于最大同步周期，则同步帧以应用层设置的同步周期进行发送；如果应用层设置的同步周期大于所述最大同步周期，则同步帧以所述最大同步周期进行发送；如果应用层设置的同步周期小于所述最小同步周期，则同步帧以所述最小同步周期进行发送。
为了防止串行链路两帧数据发送间隔过短从而导致前一帧尾部和后一帧头部在链路重叠进而造成数据紊乱，最小同步周期与标准帧的最大长度相关。具体的，标准帧的最大长度越长，在链路上的传输时间越长，最小同步周期越大，而标准帧越短，传输时间越短，最小同步周期越小。
优选的，所述最大同步周期与应用层设定的链路波特率的大小反相关，例如：所述最大同步周期与应用层设定的链路波特率的大小反相关包括：如果所述链路波特率按倍数减少，则最大同步周期以倍数增加；如果所述链路波特率按倍数增加，则最大同步周期以倍数减小。
实施例二
参考图6，基于同一发明构思，实施例二提供了一种点对点通信方法，应用于从节点设备，包括：
S201、主节点设备、从节点设备建立可传输数据的连接，具体过程参考实施例一部分，此处不再赘述。
S202、从节点设备接收主节点设备周期性的发送的同步帧，在每接收到一个所述同步帧后，接收主节点设备发送的一个主节点标准帧，若从节点在接收到同步帧后的一个同步周期内未接收到所述主节点设备发送的同步帧，则进行故障提示。
其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。优选的，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据以及所述主节点设备的运行状态信息中的一种或多种。其中，所述应用层实时数据包括但不限于过程数据。所述应用层非实时数据包括但不限于包括邮箱数据。
优选的，所述从节点设备在接收到同步帧之后还包括：向所述主节点设备返回一个从节点标准帧。其中，所述从节点标准帧为可变长的帧格式，所述同步帧为固定长度的帧格式。
具体的，所述的向所述主节点设备返回一个从节点标准帧包括：
所述从节点设备在每接收到一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的从节点标准帧，其中，从节点标准帧为可变长的帧格式。
在所述待发送的从节点标准帧中填充从节点设备的运行状态信息；
若所述从节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据，则将应用层实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
将待发送的从节点标准帧发送至主节点设备。
其他相关内容可参考实施例一，此处不再赘述。
实施例三
参考图7，基于同一发明构思，本实施例提供一种主节点设备，包括：
同步帧发送单元，用于周期性的发送同步帧至所述从节点设备；
主节点标准帧发送单元，用于在同步帧发送单元每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备。
从节点标准帧接收单元，用于判断在所述主节点标准帧发送后的预设时间内是否接收到所述从节点设备返回的从节点标准帧，若未接收到，则进行故障提示；若接收到，则通知同步帧发送单元继续周期性的发送同步帧至所述从节点设备。
其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步。
其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据以及所述主节点设备的运行状态信息中的一种或多种。
其中，所述从节点标准帧携带有从节点设备的通信数据，所述从节点标准帧携带有的通信数据包括从节点的应用层实时数据、从节点的应用层非实时数据以及所述从节点设备的运行状态信息中的一种或多种；
具体的，主节点标准帧发送单元包括：
主节点标准帧产生子单元，用于在所述主节点设备每发送一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的主节点标准帧；
主节点运行信息填充子单元，用于在所述待发送的主节点标准帧中填充主节点设备的运行状态信息；
主节点实时数据填充子单元，用于在所述主节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据时，则将应用层实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
主节点非实时数据填充子单元，用于查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
主节点标准帧发送子单元，用于在距离所述同步帧的发送间隔达到所述预设帧间间隔后，将待发送的主节点标准帧发送至从节点设备。
其他相关内容可参考实施例一、二，此处不再赘述。
实施例四
参考图8，基于同一发明构思，本实施例提供一种从节点设备，包括：
同步帧接收单元，用于接收主节点设备周期性的发送的同步帧；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步；
主节点标准帧接收单元，用于在同步帧接收单元每接收到一个所述同步帧后，接收主节点设备发送的一个主节点标准帧；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备。
从节点标准帧发送单元，用于在同步帧接收单元接收到同步帧之后，向所述主节点设备返回一个从节点标准帧。
具体的，从节点标准帧发送单元包括：
从节点标准帧产生子单元，用于在从节点设备每接收到一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的从节点标准帧；
从节点运行信息填充子单元，用于在所述待发送的从节点标准帧中填充从节点设备的运行状态信息；
从节点实时数据填充子单元，用于在所述从节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据时，则将应用层实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
从节点非实时数据填充子单元，用于查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
从节点标准帧发送子单元，用于将待发送的从节点标准帧发送至主节点设备。
其他相关内容可参考实施例一至三，此处不再赘述。
实施例五
基于同一发明构思，本实施例一种主节点设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例一所述方法的步骤。
实施例六
基于同一发明构思，本实施例一种从节点设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例二所述方法的步骤。
实施例七
基于同一发明构思，本实施例一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例一或者实施例二方法的步骤。
综上所述，实施本发明的点对点通信方法、计算机可读存储介质及主、从节点设备，具有以下有益效果：本发明中利用周期性发送的同步帧触发标准帧的周期性发送，提高数据传输的同时，保证时间信息传输的高效、灵活、可靠；进一步地，每一标准帧中填充有发送标准帧的节点模块的模块运行状态信息，当模块状态发生改变时不需要消耗额外资源去传递，能快速传递模块状态变化情况；如果应用层已经配置了需要发送的实时数据，则将每一次发送的所述标准帧中填充所述实时数据，因此可以极大的提高这种实时数据的传输效率；进一步的，对于非实时数据，可以在每次发送标准帧之前，查询应用层是否有非实时数据需要发送，如果有非实时数据需要发送，就可以将需要发送的非实时数据填充到即将发送的标准帧中发送出去，这样更加灵活、高效地满足模块数据传输要求。
需要指出的是，上文对各种单元的描述中，分割成这些单元、子单元，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种单元的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性单元可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能单元可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (16)

1.一种点对点通信方法，其特征在于，应用于主节点设备，所述方法包括：
主节点设备周期性的发送同步帧至从节点设备；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步，所述应用层功能同步包括触发数据采集；所述同步帧还用于在被所述从节点设备接收到时，触发所述从节点设备生成一个待发送的从节点标准帧；
在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备，且所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括所述主节点设备的运行状态信息。
2.根据权利要求1所述的点对点通信方法，其特征在于，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的点对点通信方法，其特征在于，所述主节点标准帧为可变长的帧格式，所述同步帧为固定长度的帧格式；所述的在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备包括：
所述主节点设备在每发送一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的主节点标准帧；
在所述待发送的主节点标准帧中填充主节点设备的运行状态信息；
若所述主节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据，则将应用层实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的主节点标准帧中；
在距离所述同步帧的发送间隔达到所述预设帧间间隔后，将待发送的主节点标准帧发送至从节点设备。
4.根据权利要求3所述的点对点通信方法，其特征在于，若主节点设备发送的主节点标准帧中填充有需要回复的非实时数据，则主节点设备在发送出需要回复的非实时数据后等待从节点应答，且在等待应答时间未超出应用层设置的超时时间时，禁止发送需要回复的非实时数据。
5.根据权利要求1所述的点对点通信方法，其特征在于，所述同步帧定义有最小同步周期和最大同步周期，所述周期性的发送同步帧至所述从节点设备包括：
若所述主节点设备应用层设置的同步周期大于所述最小同步周期且小于所述最大同步周期，则以所述应用层设置的同步周期周期性的发送同步帧至所述从节点设备；
若所述主节点设备应用层设置的同步周期大于所述最大同步周期，则以所述最大同步周期周期性的发送同步帧至所述从节点设备；
若所述主节点设备应用层设置的同步周期小于所述最小同步周期，则以所述最小同步周期周期性的发送同步帧至所述从节点设备。
6.如权利要求1所述的点对点通信方法，其特征在于，所述在每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备之后还包括：
判断在所述主节点标准帧发送后的预设时间内是否接收到所述从节点设备返回的从节点标准帧，所述从节点标准帧携带有从节点设备的通信数据，所述从节点标准帧携带有的通信数据包括从节点的应用层实时数据、从节点的应用层非实时数据以及所述从节点设备的运行状态信息中的一种或多种；
若未接收到，则进行故障提示；
若接收到，则返回周期性的发送同步帧至所述从节点设备的步骤。
7.一种点对点通信方法，其特征在于，应用于从节点设备，包括：
从节点设备接收主节点设备周期性的发送的同步帧；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步，所述应用层功能同步包括触发数据采集；
在每接收到一个所述同步帧后，接收主节点设备发送的一个主节点标准帧；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备，且所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括所述主节点设备的运行状态信息；
所述从节点设备在每接收到一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的从节点标准帧，并向所述主节点设备返回所述从节点标准帧。
8.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括主节点的应用层实时数据、主节点的应用层非实时数据中的一种或多种。
9.如权利要求7所述的点对点通信方法，其特征在于，所述从节点标准帧为可变长的帧格式，所述同步帧为固定长度的帧格式，所述的向所述主节点设备返回所述从节点标准帧包括：
在所述待发送的从节点标准帧中填充从节点设备的运行状态信息；
若所述从节点设备在所述应用层已经配置了需要发送的应用层实时数据，则将应用层实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
查询应用层是否有应用层非实时数据需要发送，若有，则将需要发送的应用层非实时数据填充到待发送的从节点标准帧中；
将待发送的从节点标准帧发送至主节点设备。
10.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，方法还包括：
若从节点在接收到同步帧后的一个同步周期内未接收到所述主节点设备发送的同步帧，则进行故障提示。
11.一种主节点设备，其特征在于，包括：
同步帧发送单元，用于周期性的发送同步帧至从节点设备；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步，所述应用层功能同步包括触发数据采集；所述同步帧还用于在被所述从节点设备接收到时，触发所述从节点设备生成一个待发送的从节点标准帧；
主节点标准帧发送单元，用于在同步帧发送单元每发送一个所述同步帧至所述从节点设备后，按照预设帧间间隔对应发送一个主节点标准帧至所述从节点设备；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备，且所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括所述主节点设备的运行状态信息。
12.一种从节点设备，其特征在于，包括：
同步帧接收单元，用于接收主节点设备周期性的发送的同步帧；其中，所述同步帧用于协商主节点设备和从节点设备的应用层功能同步，所述应用层功能同步包括触发数据采集；
主节点标准帧接收单元，用于在同步帧接收单元每接收到一个所述同步帧后，接收主节点设备发送的一个主节点标准帧；其中，所述主节点标准帧携带有主节点设备的通信数据，用于将主节点设备的所述通信数据传输至所述从节点设备，且所述主节点标准帧携带的所述通信数据包括所述主节点设备的运行状态信息；
从节点标准帧发送单元，用于在同步帧接收单元接收到同步帧之后，向所述主节点设备返回一个从节点标准帧；且所述从节点标准帧发送单元包括：从节点标准帧产生子单元，用于在从节点设备每接收到一个所述同步帧时，触发生成一个待发送的从节点标准帧。
13.一种主节点设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
15.一种从节点设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7至10任一项所述方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至10任一项所述方法的步骤。
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