CN109495215A - 一种半双工总线的通信方法、系统装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种半双工总线的通信方法，半双工总线上设有多台设备，每台设备均执行以下步骤：获取避让时间；向半双工总线发送数据包；每隔避让时间，向半双工总线重新发送数据包；其中，每台设备的避让时间均不相同。采用本申请的方案，对于设有多台非实时性设备的半双工总线，当其上某一设备向半双工总线发送数据包时，即使数据包发出后有碰撞，由于各台设备的避让时间不同，该设备重发的数据包也会避开冲突，解决了非实时性设备向半双工总线发送数据时出现数据碰撞从而产生错误数据的问题，且本申请不需要修改硬件以及添加转换芯片，成本较低。本申请还公开了一种半双工总线的通信系统、装置及可读存储介质，具有上述有益效果。
Description
技术领域
本申请涉及非实时系统领域，特别是涉及一种半双工总线的通信方法、系统及相关装置。
背景技术
Linux系统本身为非实时系统，串口为全双工工作方式，可以同时发送和接收数据，数据从应用层发送到硬件电路，需要通过内核的多次处理，对于开发者而言，无法精确的掌握数据发送的时间。RS485总线为半双工工作方式，同一时间只能进行数据发送，或者数据接收。随着产业的发展，Linux的应用越来越广泛，在实际应用中，会使用Linux系统设备与单片机设备进行连接，如果通过RS485总线进行通讯，由于Linux系统的非实时性，在Linux系统设备发送数据时，可能会与单片机设备发送的数据在RS485总线上产生碰撞，从而导致错误数据的产生，而且存在的Linux设备越多的情况下，出现问题的概率会加大。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种半双工总线的通信方法，解决了非实时性设备向半双工总线发送数据时出现数据碰撞从而产生错误数据的问题，且本申请不需要修改硬件以及添加转换芯片，成本较低；本申请的另一目的是提供一种半双工总线的通信系统、装置及可读存储介质。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种半双工总线的通信方法，所述半双工总线上设有多台设备，每台所述设备均执行以下步骤：
获取避让时间；
向所述半双工总线发送数据包；
每隔所述避让时间，向所述半双工总线重新发送所述数据包；
其中，每台所述设备的避让时间均不相同。
优选的，所述数据包中包括序列号；
该通信方法还包括：
根据接收到的数据包中的序列号，判断是否接收过与所述序列号相同的数据包；
若是，则丢弃所述接收到的数据包；
若否，则对所述接收到的数据包进行解析和处理。
优选的，所述获取避让时间的过程具体为：
通过半双工串口波特率及半双工总线数据协议的长度计算所述半双工总线的空闲时间；
根据所述空闲时间得到避让时间。
优选的，所述对所述接收到的数据包进行解析和处理的过程具体为：
校验所述接收到的数据包，对校验成功的数据包进行解析和处理。
优选的，所述半双工总线为RS485总线。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种半双工总线的通信系统，所述半双工总线上设有多台设备，每台所述设备均包括：
获取模块，用于获取避让时间，其中，每台所述设备的避让时间均不相同；
发送模块，用于向所述半双工总线发送数据包；还用于每隔所述避让时间，向所述半双工总线重新发送所述数据包。
优选的，所述数据包中包括序列号；
该通信系统还包括：
接收模块，用于根据接收到的数据包中的序列号，判断是否接收过与所述序列号相同的数据包，若是，则丢弃所述接收到的数据包，若否，则触发处理模块；
所述处理模块，用于对所述接收到的数据包进行解析和处理。
优选的，所述获取模块具体用于：
通过半双工串口波特率及半双工总线数据协议的长度计算所述半双工总线的空闲时间；
根据所述空闲时间得到避让时间。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种半双工总线的通信装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述半双工总线的通信方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述半双工总线的通信方法的步骤。
本申请提供了一种半双工总线的通信方法，半双工总线上设有多台设备，每台设备均执行以下步骤：获取避让时间；向半双工总线发送数据包；每隔避让时间，向半双工总线重新发送数据包；其中，每台设备的避让时间均不相同。可见，在实际应用中，采用本申请的方案，对于设有多台非实时性设备的半双工总线，当其上某一设备向半双工总线发送数据包时，即使数据包发出后有碰撞，由于各台设备的避让时间不同，该设备重发的数据包也会避开冲突，解决了非实时性设备向半双工总线发送数据时出现数据碰撞从而产生错误数据的问题，且本申请不需要修改硬件以及添加转换芯片，成本较低。本申请还提供了一种半双工总线的通信系统、装置及可读存储介质，具有和上述通信方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的一种半双工总线的通信方法的步骤流程图；
图2为本申请所提供的一种半双工总线的通信系统的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种半双工总线的通信方法，解决了非实时性设备向半双工总线发送数据时出现数据碰撞从而产生错误数据的问题，且本申请不需要修改硬件以及添加转换芯片，成本较低；本申请的另一核心是提供一种半双工总线的通信系统、装置及可读存储介质。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参照图1，图1为本申请所提供的一种半双工总线的通信方法的步骤流程图，半双工总线上设有多台设备，每台设备均执行以下步骤：
步骤1：获取避让时间，其中，每台设备的避让时间均不相同；
作为一种优选的实施例，获取避让时间的过程具体为：
通过半双工串口波特率及半双工总线数据协议的长度计算半双工总线的空闲时间；
根据空闲时间得到避让时间。
具体的，设半双工总线上有多台设备，为每台设备设置其各自的避让时间，每台设备的避让时间均不相同，这里的避让时间具体是指设备发送数据包的时间间隔。下文均以RS485总线代表半双工总线，对本申请提供的通信方法进行说明。
具体的，假设有A、B、C、D、E，5台设备在同一RS485总线上，各台设备的避让时间需要通过485串口波特率以及485数据协议的长度进行计算，规定每包485数据的长度为12字节，485串口波特率采用9600，那么每包数据发送完成所需的时间为10ms左右，因此，RS485总线的空闲时间可以设置为15ms，即发送一包数据后最快需要15ms后发送第二包数据，综上，对当前的5台设备分别设定避让时间，A设备的避让时间为15ms，B设备的避让时间为30ms，C设备的避让时间为45ms，D设备的避让时间为60ms，E设备的避让时间为75ms。
步骤2：向半双工总线发送数据包；
步骤3：每隔避让时间，向半双工总线重新发送数据包。
具体的，假设RS485总线上设有5台设备，A设备向RS485总线发送数据包后，间隔15ms重新向RS485总线发送数据包，B设备向RS485总线发送数据包后，间隔30ms重新向RS485总线发送数据包，这样，即使A设备或B设备发送的第一包数据在RS485总线上与其它设备发送的数据发生了碰撞，由于其各自的避让时间不同，A设备在15ms后重发数据包，B设备在30ms重发数据包，各设备的数据包也会成功发出，解决了非实时性设备向半双工总线发送数据时出现数据碰撞从而产生错误数据的问题。可以理解的是，出于降低RS485总线压力的考虑，每台设备可以只发送两次相同的数据包。
本申请提供了一种半双工总线的通信方法，半双工总线上设有多台设备，每台设备均执行以下步骤：获取避让时间；向半双工总线发送数据包；每隔避让时间，向半双工总线重新发送数据包；其中，每台设备的避让时间均不相同。可见，在实际应用中，采用本申请的方案，对于设有多台非实时性设备的半双工总线，当其上某一设备向半双工总线发送数据包时，即使数据包发出后有碰撞，由于各台设备的避让时间不同，该设备重发的数据包也会避开冲突，解决了非实时性设备向半双工总线发送数据时出现数据碰撞从而产生错误数据的问题，且本申请不需要修改硬件以及添加转换芯片，成本较低。
在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，数据包中包括序列号；
该通信方法还包括：
根据接收到的数据包中的序列号，判断是否接收过与序列号相同的数据包；
若是，则丢弃接收到的数据包；
若否，则对接收到的数据包进行解析和处理。
具体的，设备启动后，A设备需要向B设备发送数据包，首先在数据包中添加序列号，然后发送到RS485总线，B设备收到数据包后进行分析和处理，A设备在经过15ms后会重发上一数据包，B设备接收到数据包后判断是否已经接收过包含同一序列号的数据包，若是，就将该数据包丢弃，否则对该数据包进行解析并处理，可以理解的是，同一包数据具有相同的序列号，避免了数据的误操作，接收设备不会对同一数据包解析处理两遍。
作为一种优选的实施例，对接收到的数据包进行解析和处理的过程具体为：
校验接收到的数据包，对校验成功的数据包进行解析和处理。
具体的，设备启动后，A设备需要向B设备发送数据包，首先在数据包中添加序列号，然后发送到RS485总线，B设备首先对数据包中的内容进行校验，若数据包中内容正确，对该数据包进行分析、处理，如果接收到的数据包的内容错误，则丢弃该数据包。A设备在经过15ms后会重发上一包数据，B设备接收到数据包后，对数据包中的内容进行校验，校验错误，则丢弃该数据包，校验正确，则判断是否已经接收过同一序列号的数据，是就丢弃该数据包，否就进行解析并处理，提高半双工总线通信的可靠性和有效性。
综上所述，采用本申请的方案，由于同一包数据使用相同的序列号，避免了数据的误操作，不会对同一数据执行两遍，在同一个485网络中存在多台非实时性设备时，不需要对硬件电路进行修改，而且解决了传统的485的主从模式，当设备需要发送数据时，不需要检测硬件，第一包数据发出后即使有碰撞，由于时序不同，重发的数据包也会避开冲突，同时本方案不需要修改硬件以及添加转换芯片，成本较低。
请参照图2，图2为本申请所提供的一种半双工总线的通信系统的结构示意图，半双工总线上设有多台设备，每台设备均包括：
获取模块1，用于获取避让时间，其中，每台设备的避让时间均不相同；
发送模块2，用于向半双工总线发送数据包；还用于每隔避让时间，向半双工总线重新发送数据包。
作为一种优选的实施例，数据包中包括序列号；
该通信系统还包括：
接收模块3，用于根据接收到的数据包中的序列号，判断是否接收过与序列号相同的数据包，若是，则丢弃接收到的数据包，若否，则触发处理模块4；
处理模块4，用于对接收到的数据包进行解析和处理。
作为一种优选的实施例，获取模块1具体用于：
通过半双工串口波特率及半双工总线数据协议的长度计算半双工总线的空闲时间；
根据空闲时间得到避让时间。
本申请还提供了一种半双工总线的通信系统，具有和上述通信方法相同的有益效果。
对于本申请所提供的一种半双工总线的通信系统的介绍请参照上述实施例，本身请在此不再赘述。
相应的，本申请还提供了一种半双工总线的通信装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上文任意一项半双工总线的通信方法的步骤。
本申请还提供了一种半双工总线的通信装置，具有和上述通信方法相同的有益效果。
对于本申请所提供的一种半双工总线的通信装置的介绍请参照上述实施例，本身请在此不再赘述。
相应的，本申请还提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项半双工总线的通信方法的步骤。
本申请还提供了一种可读存储介质，具有和上述通信方法相同的有益效果。
对于本申请所提供的一种可读存储介质的介绍请参照上述实施例，本身请在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种半双工总线的通信方法，所述半双工总线上设有多台设备，其特征在于，每台所述设备均执行以下步骤：
获取避让时间；
向所述半双工总线发送数据包；
每隔所述避让时间，向所述半双工总线重新发送所述数据包；
其中，每台所述设备的避让时间均不相同。
2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述数据包中包括序列号；
该通信方法还包括：
根据接收到的数据包中的序列号，判断是否接收过与所述序列号相同的数据包；
若是，则丢弃所述接收到的数据包；
若否，则对所述接收到的数据包进行解析和处理。
3.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述获取避让时间的过程具体为：
通过半双工串口波特率及半双工总线数据协议的长度计算所述半双工总线的空闲时间；
根据所述空闲时间得到避让时间。
4.根据权利要求2所述的通信方法，其特征在于，所述对所述接收到的数据包进行解析和处理的过程具体为：
校验所述接收到的数据包，对校验成功的数据包进行解析和处理。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的通信方法，其特征在于，所述半双工总线为RS485总线。
6.一种半双工总线的通信系统，所述半双工总线上设有多台设备，其特征在于，每台所述设备均包括：
获取模块，用于获取避让时间，其中，每台所述设备的避让时间均不相同；
发送模块，用于向所述半双工总线发送数据包；还用于每隔所述避让时间，向所述半双工总线重新发送所述数据包。
7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述数据包中包括序列号；
该通信系统还包括：
接收模块，用于根据接收到的数据包中的序列号，判断是否接收过与所述序列号相同的数据包，若是，则丢弃所述接收到的数据包，若否，则触发处理模块；
所述处理模块，用于对所述接收到的数据包进行解析和处理。
8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述获取模块具体用于：
通过半双工串口波特率及半双工总线数据协议的长度计算所述半双工总线的空闲时间；
根据所述空闲时间得到避让时间。
9.一种半双工总线的通信装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-5任意一项所述半双工总线的通信方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述半双工总线的通信方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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