CN113301285A - 多通道数据传输方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多通道数据传输方法、装置及系统，其方法包括获取多个设备传输的数据；对所述多个设备传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存；当有输出通道空闲时，按照仲裁结果将储存的数据调出，并通过所述输出通道传输给上位机。通过对多个设备中的数据进行获取，而后对获取的数据进行有序储存，再对输出通道进行实时检测，当有输出通道空闲时，则将数据调出发送给上位机，便于实现多个设备的数据的同时传输。本申请具有便于提高数据传输的效率的效果。

Description

多通道数据传输方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及数据传输的领域，尤其是涉及一种多通道数据传输方法、装置及系统。

背景技术

在工业、电子等领域，经常需要使用数据传输装置进行数据的传输。例如在电子芯片制造行业，需要使用数据传输装置将芯片中的数据导入到上位机中，对芯片进行故障检测；再例如，需要将摄像机中的图片数据导出时，也需要使用数据传输装置，将图片数据导入到上位机中。

相关技术中的数据传输装置如图1，数据输入口与芯片或摄像机的数据输出端连接，数据输出口与上位机30的数据输入端连接，即可将芯片或摄像机中的数据传输到上位机30中，而后利用数据对芯片或摄像机进行故障检测，或对设备10进行测试，或对设备10中的数据进行存储。

针对上述中的相关技术，发明人认为对于数据传输需求量较大的领域，每个数据传输设备10每次只能传输一个设备10的数据，效率较低。

发明内容

为了便于提高数据传输的效率，本申请提供一种多通道数据传输方法、装置、系统、使用方法及存储介质。

第一方面，本申请提供的一种多通道数据传输方法采用如下的技术方案：

一种多通道数据传输方法，包括：

获取多个设备传输的数据；

对所述多个设备传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存；

当有输出通道空闲时，按照仲裁结果将储存的数据调出，并通过所述输出通道传输给上位机。

通过采用上述技术方案，同时对多个设备中的数据进行获取，而后将多个设备中的数据根据仲裁策略进行有序储存，当有输出通道空闲时，输出数据，相比于每次只传输一个设备的数据的处理方式，本方法便于提高数据的传输效率，且在数据的传输过程中，因对数据进行先排序储存，再调取输出，因而不易丢失数据。

可选的，所述对所述多个设备传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存的步骤包括：

对每个设备传输的数据分别进行独立排序缓存，使每个设备传输的数据有序的写入到缓存中；

获取所有独立排序缓存的数据，并按照预设的仲裁策略对数据进行排序；

将按照仲裁策略排序后的数据传输给公共内存进行储存。

通过采用上述技术方案，无论是对设备进行故障检测，还是需要导出设备中的数据，每个设备中均有大量数据需要进行传输。因此在获取每个设备的数据时，先对每个设备中的数据进行独立排序缓存，使数据不易丢失，保证设备故障检测结果的准确度，保证数据传输的完整度。

可选的，所述获取所有独立排序缓存的数据，并按照预设的仲裁策略对数据进行排序的步骤包括：

逐一获取每个独立排序缓存中的数据；

按照各独立排序缓存的优先级或仲裁算法对数据进行排序。

通过采用上述技术方案，按照各个独立排序缓存的优先级或仲裁算法对是数据进行排序，使当有多个独立排序缓存的数据同时需要进行储存时，可以有序对各个独立排序缓存中的数据进行排序，数据不易丢失。

可选的，判断输出通道空闲的步骤包括：

实时对所有输出通道对应再排序缓存的数据缓存情况进行检测；

根据所述数据缓存情况判断每个再排序缓存是否为满存储；

当再排序缓存为满存储时，确定所述再排序缓存对应的输出通道为非空闲；

当再排序缓存为非满存储时，确定所述再排序缓存对应的输出通道为空闲。

通过采用上述技术方案，根据对各个再排序缓存中数据的缓存情况，判断对应输出通道是否为空闲状态，科学合理；且将输出通道需要输出的数据进行缓存，且缓存为满存储，有助于保证输出通道中有连续的数据被传输，从而有助于提高数据传输的效率。即使确定输出通道为空闲，也仅仅证明对应的再排序缓存没有满存储而已，其中还是有数据缓存并连续传输给对应的输出通道，便于提高数据传输的效率。

可选的，所述按照仲裁结果将储存的数据调出的步骤包括：

按照仲裁结果提取储存在公共内存中的对应数据所在的地址；同一时刻仅提取一组数据地址；

按照所述地址从公共内存中读取对应数据；

将所述数据传输给处于空闲状态的再排序缓存并经输出通道传给主机。

通过采用上述技术方案，调取按照预设的仲裁策略有序储存的数据，将该数据传输到对应的再排序缓存中。如此一来，每个再排序缓存中的数据不断从对应的输出通道传输到上位机中，而再排序缓存中始终有数据补充，保证各个输出通道始终处于忙碌状态，便于提高数据传输的效率。

可选的，在所述获取多个设备传输的数据之前，还包括：

通过输入通道获取上位机传输的控制指令；

根据所述控制指令启动设备传输数据及配置仲裁策略；

或，

根据所述控制指令修改所述仲裁策略。

通过采用上述技术方案，利用上位机可以直接设置或改变仲裁策略，便于当某个设备中的数据需要优先处理时，工人仅通过上位机即可改变仲裁策略，使该设备中的数据优先传输。

可选的，所述获取多个设备传输的数据的步骤包括：

通过所述输入通道获取上位机传输的启动指令；

将所述启动指令传输给对应的设备，使设备输出数据。

通过采用上述技术方案，利用上位机发送启动指令，控制对应的设备输出数据，因此即使有多个设备需要传输数据，工人也无需逐一控制各个设备输出数据，便于提高数据的传输效率。

第二方面，本申请提供的一种多通道数据传输装置采用如下的技术方案：

一种多通道数据传输装置，包括：

存储器，存储有多通道数据传输程序；

处理器，在运行所述多通道数据传输程序时执行权利要求1~7任一项所述方法的步骤。

通过采用上述技术方案，能够同时传输多个设备中的数据，便于提高数据的传输效率。

第三方面，本申请提供的一种多通道数据传输方法采用如下的技术方案：

一种多通道数据传输方法，包括：

上位机生成启动指令和配置指令，并将启动指令和配置指令传输给多通道数据传输装置；

多通道数据传输装置将启动指令传输给对应的设备，使对应的设备同时启动并输出数据；并根据配置指令配置多通道数据的仲裁策略；

多通道数据传输装置通过多个并行的输入通道接收多个设备输出的数据并对同时提出传输请求的多个输出数据通过仲裁策略进行仲裁；

根据仲裁结果顺次将数据通过多个并行的通道输出给上位机；

上位机接收数据，对数据进行检测或处理。

通过采用上述技术方案，便于提高数据的传输效率。

第四方面，本申请提供的一种多通道数据传输系统采用如下的技术方案：

一种多通道数据传输系统，包括：

多个设备，用于采集数据；

传输装置，为权利要求8所述的多通道数据传输装置，输入端与所述设备、上位机均连接，用于接收所述采集数据并按照配置的仲裁策略对采集数据进行有序输出；

上位机，与传输装置连接，用于输出控制指令控制设备输出采集数据及传输装置配置仲裁策略；还用于接收传输装置输出的采集数据，并对采集数据进行检测或处理。

通过采用上述技术方案，便于提高数据的传输效率

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过对多个设备中的数据进行获取，而后对获取的数据进行有序储存，再对输出通道进行实时检测，当有输出通道空闲时，则将数据调出发送给上位机，相比于每次仅获取一个设备的数据，有助于提高数据的传输效率；

2.在获取每个设备的数据后，将每个设备的数据进行排序缓存，数据不易丢失；

3.利用上位机发送启动指令，控制对应的设备输出数据，因此即使有多个设备需要传输数据，工人也无需逐一控制各个设备输出数据，便于提高数据的传输效率。

附图说明

图1是本申请背景技术相关技术中的数据传输装置相关结构示意图；

图2是本申请实施例一种多通道数据传输系统的框图；

图3是本申请实施例一种多通道数据传输系统的结构框图；

图4本申请实施例一种多通道数据传输方法的流程图；

图5是本申请实施例一种多通道数据传输方法的多通道数据传输装置侧的流程图；

图6是本申请实施例一种多通道数据传输方法的多通道数据传输装置侧的启动指令相关流程图；

图7是本申请实施例一种多通道数据传输方法的多通道数据传输装置侧的数据有序储存流程图；

图8是本申请实施例一种多通道数据传输方法的多通道数据传输装置侧的对数据排序相关流程图；

图9是本申请实施例一种多通道数据传输方法的多通道数据传输装置侧的判断输出通道空闲流程图。

附图标记说明：1、处理模块；11、独立排序缓存模块；12、内存读写控制器；13、仲裁模块；2、内存模块；3、数据调取模块；4、再排序缓存模块；10、设备；20、传输装置；30、上位机。

具体实施方式

以下结合附图1-9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种多通道数据传输系统。参照图2，多通道数据传输系统包括多个设备10、传输装置20和上位机30；设备10用于采集数据，且均处于在线工作状态，在接收到上位机30的启动指令后将采集数据输出给传输装置20；传输装置20输入端与设备10和上位机30均连接，用于接收设备10传输的采集数据并按照配置的仲裁策略对采集数据进行有序输出。具体的，传输装置20侧安装有程序，能够接收设备10或基于上位机30的控制指令发出的传输请求，按照配置的仲裁策略对同时发出传输请求的设备10或采集数据进行仲裁，最后基于仲裁结果将采集数据有序输出。

参照图2和图3，传输装置20包括存储器和处理器。存储器存储有多通道数据传输程序；处理器在运行多通道数据传输程序时将设备10中的采集数据按照仲裁结果有序输出。处理器包括处理模块1，用于获取多个设备10中的数据，对多个设备10传输的数据按照预设的仲裁规则有序输出；内存模块2，与所述处理模块1连接，用于获取所述处理模块1输出的数据，并对数据进行储存；数据调取模块3，用于当有输出通道空闲时，按照预设的调取规则将储存的数据调出，并通过所述输出通道传输给上位机30。

其中，处理模块1包括多个独立排序缓存模块11，每个所述独立排序缓存模块11用于接收一个设备10传输的数据，并对数据进行排序缓存。每个所述独立排序缓存模块11均连接有缓存读写管理模块12，所述缓存读写管理模块12用于将对应连接的独立排序缓存模块11中的数据逐一获取并逐一输出。

参照图2和图3，处理模块1还包括仲裁模块13，与所有缓存读写管理模块12均连接，用于获取各个缓存读写管理模块12传输的数据，并按照各独立排序缓存模块11的优先级对数据进行排序。内存模块2与所述仲裁模块13连接，用于有序获取并储存所述仲裁模块13中的数据。

数据调取模块3与每个所述缓存读写管理模块12均连接，用于在有输出通道空闲时，按照预设的调取规则向对应的缓存读写管理模块12传输调取指令。所述缓存读写管理模块12用于在接收到调取指令后，将调取指令传输给仲裁模块13。所述仲裁模块13用于根据调取指令读取所述内存模块2中对应的数据并将数据传输给对应的缓存读写管理模块12。所述缓存读写管理模块12用于将所述仲裁模块13中需要调取的数据传输给数据调取模块3。所述数据调取模块3用于将数据传输给空闲的输出通道，通过输出通道将数据传输给上位机30。

参照图2和图3，每个输出通道均连接有一个再排序缓存模块4，每个再排序缓存模块4均与数据调取模块3连接。为了便于判断出输出通道是否为空闲状态，数据调取模块3用于将需要通过输出通道传输给上位机30的数据事先传输给各个再排序缓存模块4。所述再排序缓存模块4用于存储数据并将数据传输给对应连接的输出通道。数据调取模块3用于实时对所有再排序缓存模块4的数据缓存情况进行检测，并根据数据缓存情况判断每个再排序缓存模块4是否为满存储；若再排序缓存模块4为满存储，则确定对应的输出通道为非空闲；若再排序缓存模块4为非满存储，则确定对应的输出通道为空闲。

此外，每个输出通道均对应有一个输入通道，每个输入通道均与上位机30连接，用于获取上位机30传输的规则信息和启动指令。每个输入通道均与一指令通道连接，指令通道与各个设备10和数据调取模块3连接。指令通道用于获取输入通道中的规则信息和/或启动指令，并将规则信息传输给数据调取模块3，将启动指令传输给对应的设备10。所述数据调取模块3用于根据规则信息生成预设的调取规则，或根据规则信息修改预设的调取规则。

参照图2，上位机30与传输装置20连接，用于输出控制指令控制设备10输出采集数据及传输装置20配置仲裁策略。上位机30还用于接收传输装置20输出的采集数据，并对采集数据进行检测或处理。

需要说明的是，本方案中的传输装置20为多通道传输装置，即同时具有多个并行的输入接口、多个并行的通道、仲裁模块及内存读写控制器；输入接口和通道之间通过数据调取模块导通输入接口（基于仲裁结果确定的一个）与空闲状态的通道；每个采集设备10通过接口与其中一个输入接口连接；输送通道与主机之间通过万兆以太网接口连接，用于传输数据和控制指令。参见图2，通过上述传输装置20能够实现同时对多个采集设备10的采集数据进行传输，并发给主机进行测试，对于同一采集设备10，在某时间段或某时刻主机需要对该设备10进行优先测试时，可通过输入通道向传输设备10发送控制指令配置仲裁模块使得该采集设备10处于优先级别最高，此时该接口的采集数据可同时通过并行的多个通道传输至上位机30；同类，其他接口的采集设备10可基于固定设置的优先级别进输出通道传输，也可基于具体的仲裁结构传输，每个接口均具备与其他所有并行通道导通的可能，相对于现有技术，传输效率和灵活性均较高。下面结合系统硬件对在传输装置20侧执行的多通道数据传输方法进行详细描述：

本申请实施例公开一种多通道数据传输方法。参照图4，多通道数据传输方法包括：

S10、上位机30生成启动指令和配置指令，并将启动指令和配置指令传输给多通道数据传输装置。

S20、多通道数据传输装置将启动指令传输给对应的设备10，使对应的设备10同时启动并输出数据；并根据配置指令配置多通道数据的仲裁策略。

S30、多通道数据传输装置通过多个并行的输入通道接收多个设备10输出的数据并对同时提出传输请求的多个输出数据通过仲裁策略进行仲裁。

S40、根据仲裁结果顺次将数据通过多个并行的通道输出给上位机30。

S50、上位机30接收数据，对数据进行检测或处理。

其中，参照图5，多通道数据传输装置的传输方法包括：

S100、获取多个设备10传输的数据。

S200、对所述多个设备10传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存。

S300、当有输出通道空闲时，按照仲裁结果将储存的数据调出，并通过所述输出通道传输给上位机30。

其中，设备10可以是相机、传感器或芯片等能够产生数据的仪器。设备10中的数据可以是设备10检测时生成的数据，也可以是设备10运行时，设备10本身产生的数据。例如相机启动后拍摄的影像数据或图片数据；或者相机启动后，相机处理器、存储器或者控制器中的数据。

输出通道数量可以设置一个，也可以设置多个，在本实施例中，设置四个设备10的数据输入接口，对应设置四个输出通道。在另一实施例中，输出通道设置三个；在又一实施例中，输出通道设置五个。输出通道的具体数量，根据实际的需求设置，也可以根据实际的技术标准设置，即输出通道的数量可以根据需要采集数据的设备10的数量确定，也可以根据需要采集的数据量确定。

参照图6，获取多个设备10传输的数据的步骤包括：

S110、通过输入通道获取上位机30传输的启动指令。

S120、将启动指令传输给对应的设备10，使设备10输出数据。

输入通道与输出通道一一对应设置，在本实施例中，输入通道也设置有四个。

参照图7，对多个设备10传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存的步骤包括：

S210、对每个设备10传输的数据分别进行独立排序缓存，使每个设备10传输的数据有序的写入到缓存中。

即一个设备10对应一个缓存，多个设备10之间的不共用同一个缓存，因此每个设备10传输的数据均统一存储在一个缓存中。在对设备10传输的数据进行缓存时，按照数据的生成时间对数据进行排序缓存。不难理解的是，在对设备10传输的数据进行缓存时，也可以按照数据传输的先后对数据进行排序缓存。旨在当有多个数据同时输入时，能够将多个数据进行排序，而后依次缓存，使数据不易丢失。

S220、获取所有独立排序缓存的数据，并按照预设的仲裁策略对数据进行排序。

为了便于理解，例如，当有四个设备10传输数据时，将四个设备10传输的数据分别缓存后，再将四个设备10缓存后的数据按照仲裁策略进行排序。

S230、将按照仲裁策略排序后的数据传输给公共内存进行储存。

其中，参照图8，步骤S220又具体包括如下步骤：

S221、对每个独立排序缓存中的数据分别进行逐一获取并逐一输出。

S222、获取所有输出的数据，并按照各独立排序缓存的优先级或仲裁算法对数据进行排序。

即在本申请中，采用的仲裁策略为按照各独立排序缓存的优先级对数据进行排序。例如，有A、B、C和D四个摄像器传输数据，则对应有A1、B1、C1和D1四个缓存。为了将A、B、C和D四个摄像器传输的数据储存到公共内存中，将A、B、C和D四个摄像器传输的数据分别进行缓存后，获取A1、B1、C1和D1四个缓存中的数据。在获取四个缓存中的数据时，根据A、B、C和D四个摄像器的优先级对四个缓存中的数据进行排序储存到公共内存中，使数据不易丢失。而A、B、C和D四个摄像器的优先级可以根据实际的工况进行确定。

参照图9，判断输出通道空闲的步骤包括：

S310、实时对所有输出通道对应再排序缓存的数据缓存情况进行检测。

S320、根据所述数据缓存情况判断每个再排序缓存是否为满存储。

S330、当再排序缓存为满存储时，确定所述再排序缓存对应的输出通道为非空闲。

S340、当再排序缓存为非满存储时，确定所述再排序缓存对应的输出通道为空闲。

按照仲裁结果将储存的数据调出的步骤包括：

按照仲裁结果提取储存在公共内存中的对应数据所在的地址；同一时刻仅提取一组数据地址；按照所述地址从公共内存中读取对应数据；将所述数据传输给处于空闲状态的再排序缓存并经输出通道传给主机。同一时刻收到多个传输请求，实施通道仲裁，通道仲裁器即仲裁模块可以根据各通道的优先级选择下一个进行数据传输的通道，各通道的优先级可以事先确定，也可以由上位机30或内存读写控制器有由通道仲裁策略确定；基于仲裁结果配置内存读写控制器的各寄存器，可以理解为将仲裁结果确认为传输的相应数据在共享内存中的地址配置到内存读写控制器，存在输出通道处于空闲时，基于上述配置，能够从共享内存中顺利提取上述数据并经输出通道输出给上位机30。

不难理解，在本申请中，每个输出通道均对应设置有一个再排序缓存。需要说明的是，仲裁策略事先设定，且通过上位机30可以对仲裁策略进行设定或更改，具体步骤包括：

通过输入通道获取上位机30传输的控制指令；根据所述控制指令启动设备10传输数据及配置仲裁策略；或根据所述控制指令修改所述仲裁策略。

本申请实施例一种多通道数据传输方法的实施原理为：工人通过上位机30将启动指令输入，启动指令经过输入通道和指令通道传输至各个设备10，各个设备10启动，输出数据。每个设备10输出的数据先经过独立排序缓存，得到排序，使数据不易丢失。而后被统一按照仲裁策略储存在内存中。当多个输出通道中有某个输出通道为空闲状态时，根据调取规则将内存中的对应数据输出，经过输出通道传输给上位机30，实现多个设备10同时输入数据，多个输出通道同时输出数据，便于提高数据的传输效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通道数据传输方法，其特征在于，包括：

获取多个设备(10)传输的数据；

对所述多个设备(10)传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存；

当有输出通道空闲时，按照仲裁结果将储存的数据调出，并通过所述输出通道传输给上位机(30)。

2.根据权利要求1所述的一种多通道数据传输方法，其特征在于，所述对所述多个设备(10)传输的数据按照预设的仲裁策略有序储存的步骤包括：

对每个设备(10)传输的数据分别进行独立排序缓存，使每个设备(10)传输的数据有序的写入到缓存中；

获取所有独立排序缓存的数据，并按照预设的仲裁策略对数据进行排序；

将按照仲裁策略排序后的数据传输给公共内存进行储存。

3.根据权利要求2所述的一种多通道数据传输方法，其特征在于，所述获取所有独立排序缓存的数据，并按照预设的仲裁策略对数据进行排序的步骤包括：

逐一获取每个独立排序缓存中的数据；

按照各独立排序缓存的优先级或仲裁算法对数据进行排序。

4.根据权利要求3所述的一种多通道数据传输方法，其特征在于，判断输出通道空闲的步骤包括：

实时对所有输出通道对应再排序缓存的数据缓存情况进行检测；

根据所述数据缓存情况判断每个再排序缓存是否为满存储；

当再排序缓存为满存储时，确定所述再排序缓存对应的输出通道为非空闲；

当再排序缓存为非满存储时，确定所述再排序缓存对应的输出通道为空闲。

5.根据权利要求4所述的一种多通道数据传输方法，其特征在于，所述按照仲裁结果将储存的数据调出的步骤包括：

按照仲裁结果提取储存在公共内存中的对应数据所在的地址；同一时刻仅提取一组数据地址；

按照所述地址从公共内存中读取对应数据；

将所述数据传输给处于空闲状态的再排序缓存并经输出通道传给主机。

6.根据权利要求1所述的一种多通道数据传输方法，其特征在于，在所述获取多个设备(10)传输的数据之前，还包括：

通过输入通道获取上位机(30)传输的控制指令；

根据所述控制指令启动设备(10)传输数据及配置仲裁策略；

或，

根据所述控制指令修改所述仲裁策略。

7.根据权利要求6所述的一种多通道数据传输方法，其特征在于，所述获取多个设备(10)传输的数据的步骤包括：

通过所述输入通道获取上位机(30)传输的启动指令；

将所述启动指令传输给对应的设备(10)，使设备(10)输出数据。

8.一种多通道数据传输装置，其特征在于，包括：

存储器，存储有多通道数据传输程序；

处理器，在运行所述多通道数据传输程序时执行权利要求1~7任一项所述方法的步骤。

9.一种多通道数据传输方法，其特征在于，包括：

上位机(30)生成启动指令和配置指令，并将启动指令和配置指令传输给多通道数据传输装置；

多通道数据传输装置将启动指令传输给对应的设备(10)，使对应的设备(10)同时启动并输出数据；并根据配置指令配置多通道数据的仲裁策略；

多通道数据传输装置通过多个并行的输入通道接收多个设备(10)输出的数据并对同时提出传输请求的多个输出数据通过仲裁策略进行仲裁；

根据仲裁结果顺次将数据通过多个并行的通道输出给上位机(30)；

上位机(30)接收数据，对数据进行检测或处理。

10.一种多通道数据传输系统，其特征在于，包括：

多个设备(10)，用于采集数据；

传输装置(20)，为权利要求8所述的多通道数据传输装置，输入端与所述设备(10)、上位机(30)均连接，用于接收所述采集数据并按照配置的仲裁策略对采集数据进行有序输出；

上位机(30)，与传输装置(20)连接，用于输出控制指令控制设备(10)输出采集数据及传输装置(20)配置仲裁策略；还用于接收传输装置(20)输出的采集数据，并对采集数据进行检测或处理。

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