CN113992471B - 一种多主机与多从机的通讯系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多主机与多从机的通讯系统及方法，包括CAN总线；与所述CAN总线连接的多个主机；以及与所述CAN总线连接的多个从机；所述主机和所述从机均设有自身的验收过滤器，且各个所述主机通过自身的验收过滤器配置的验收过滤信息与对应的从机连接；所述主机用于获取待传输数据并分析所述待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机按照预设分段传输数据帧结构将所述待传输的数据分段发送给对应的从机；所述预设分段传输数据帧结构包括Modbus协议的帧头、分段传输结构和分段数据；所述分段传输结构包括分段标记、分段类型和分段计数器。

Description

一种多主机与多从机的通讯系统及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种多主机与多从机的通讯系统及方法。
背景技术
目前，传统的485总线在使用ModBus通讯时存在以下问题：一条总线只能存在一个主机，在复杂的工业现场，稳定性不高等缺点。这些问题主要来源于复杂布线方面，在传输的时候阻抗会随温度、线的长短而发生变化，布线越长耦合的干扰信号越多、传输线的阻抗越大、信号的衰减也就越大，需要多个主机，就需要布置多条485总线。因此需要提供一种方案以便于在实现多主机与多从机进行通讯的同时降低布线成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多主机与多从机的通讯系统及方法，用以实现在实现多主机与多从机进行通讯的同时降低布线成本的技术效果。
第一方面，本发明提供了一种多主机与多从机的通讯系统，包括CAN总线；与所述CAN总线连接的多个主机；以及与所述CAN总线连接的多个从机；所述主机和所述从机均设有自身的验收过滤器，且各个所述主机通过自身的验收过滤器配置的验收过滤信息与对应的从机连接；所述主机用于获取待传输数据并分析所述待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机按照预设分段传输数据帧结构将所述待传输的数据分段发送给对应的从机；所述预设分段传输数据帧结构包括Modbus协议的帧头、分段传输结构和分段数据；所述分段传输结构包括分段标记、分段类型和分段计数器。
进一步地，所述分段标记占一个Bit位，为0表示单独报文，为1表示属于被分段报文中的一帧；所述分段类型占两个Bit位，且位值为0表示待传输数据的第一个分段，位值为1表示待传输数据的中间分段，位值为2表示待传输数据的最后分段；所述分段计数器占五个Bit位，用于表示当前分段段在整个数据报文中的序号。
第二方面，本发明提供了一种多主机与多从机的通讯方法，包括：
主机获取待传输数据并分析所述待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；
若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机按照预设分段传输数据帧将所述待传输的数据分段发送给对应的从机；
主机将待传输数据全部发送给从机后通过自身的验收过滤器接收从机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息；
若从机的反馈信息是数据完整接收，则等待传输下一个待传输的数据；若从机的反馈信息是数据存在遗漏，则补发遗漏的分段传输数据帧。
进一步地，所述方法还包括：主机通过自身的验收过滤器检测CAN总线中是否存在对应从机上传的数据，若CAN总线中存在对应从机上传的数据，则主机接收该数据并根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度验证是否完整接收；若未完整接收则向对应的从机发送补发信息并接收从机补发遗漏的分段传输数据帧。
第三方面，本发明提供了一种多主机与多从机的通讯方法，包括：
从机通过自身的验收过滤器检测所述CAN总线中是否存在对应主机发送的待传输数据；
若CAN总线中存在对应主机发送的待传输数据，则接收主机发送的所有分段传输数据帧并根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度验证数据是否完整接收；
若数据未完整接收，则从机向对应的主机发送补发信息并接收主机补发的分段传输数据帧。
进一步地，所述方法还包括：
从机接收需要向主机发送的数据并分析该数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；
若该数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则从机按照预设分段传输数据帧将所述待传输的数据分段发送给对应的主机；
从机将该数据全部发送给从机后通过自身的验收过滤器接收主机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息；
若主机的反馈信息是数据完整接收，则等待传输下一个待传输的数据；若主机的反馈信息是数据存在遗漏，则从机补发遗漏的分段传输数据帧。
本发明能够实现的有益效果是：本发明提供的多主机与多从机的通讯系统及方法通过CAN总线以及设置的分段传输结构对待传输数据进行分段传输，同时不需要使用CRC校验的方式去校验数据传输的完整性，在实现多主机与多从机进行通讯的同时降低了布线成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种多主机与多从机的通讯系统的拓扑结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种多主机与多从机的通讯方法的流程示意图I；
图3为本发明实施例提供的一种多主机与多从机的通讯方法的流程示意图II。
图标：10-通讯系统；100-CAN总线；200-主机；300-从机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参看图1，图1为本发明实施例提供的一种多主机与多从机的通讯系统的拓扑结构示意图。
在一种实施方式中，本发明实施例提供了一种多主机与多从机的通讯系统10，该通讯系统10包括CAN总线100；与CAN总线100连接的多个主机200；以及与CAN总线100连接的多个从机300；主机200和从机300均设有自身的验收过滤器，且各个主机200通过自身的验收过滤器配置的验收过滤信息与对应的从机300连接；主机200用于获取待传输数据并分析待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机200按照预设分段传输数据帧结构将待传输的数据分段发送给对应的从机300；预设分段传输数据帧结构包括Modbus协议的帧头、分段传输结构和分段数据；分段传输结构包括分段标记、分段类型和分段计数器。
在上述实现过程中，各个主机与对应的从机之间通过CAN总线以及设置的分段传输结构对待传输数据进行分段传输，同时不需要使用CRC校验的方式去校验数据传输的完整性，在实现多主机与多从机进行通讯的同时降低布线成本。
在一种实施方式中，分段标记占一个Bit位，为0表示单独报文，为1表示属于被分段报文中的一帧；分段类型占两个Bit位，且位值为0表示待传输数据的第一个分段，位值为1表示待传输数据的中间分段，位值为2表示待传输数据的最后分段；分段计数器占五个Bit位，用于表示当前分段段在整个数据报文中的序号。具体内容如表1所示。
表1
Figure BDA0003322165280000051
请参看图2，图2为本发明实施例提供的一种多主机与多从机的通讯方法的流程示意图I。
在一种实施方式中，本发明实施例还提供了一种多主机与多从机的通讯方法，其具体内容如下所述。
主机获取待传输数据并分析待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；
若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机按照预设分段传输数据帧将待传输的数据分段发送给对应的从机；
主机将待传输数据全部发送给从机后通过自身的验收过滤器接收从机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息；
若从机的反馈信息是数据完整接收，则等待传输下一个待传输的数据；若从机的反馈信息是数据存在遗漏，则补发遗漏的分段传输数据帧。
通过上述方式，主机能够接收从机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息，并在从机的反馈信息是数据存在遗漏时及时进行补发，可以有效保证数据传输的完整性。
在一种实施方式中，上述方法还包括：主机通过自身的验收过滤器检测CAN总线中是否存在对应从机上传的数据，若CAN总线中存在对应从机上传的数据，则主机接收该数据并根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度验证是否完整接收；若未完整接收则向对应的从机发送补发信息并接收从机补发遗漏的分段传输数据帧。
通过上述方式，主机可以有效保证从机向主机上传数据时数据传输的完整性。
请参看图3，图3为本发明实施例提供的一种多主机与多从机的通讯方法的流程示意图II。
在一种实施方式中，本发明还提供了一种多主机与多从机的通讯方法，其具体内容如下所述。
从机通过自身的验收过滤器检测CAN总线中是否存在对应主机发送的待传输数据；
若CAN总线中存在对应主机发送的待传输数据，则接收主机发送的所有分段传输数据帧并根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度验证数据是否完整接收；
若数据未完整接收，则从机向对应的主机发送补发信息并接收主机补发的分段传输数据帧。
通过上述方式，从机可以有效保证主机向主机上传数据时数据传输的完整性。
在一种实施方式中，上述方法还包括：从机接收需要向主机发送的数据并分析该数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；若该数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则从机按照预设分段传输数据帧将待传输的数据分段发送给对应的主机；从机将该数据全部发送给从机后通过自身的验收过滤器接收主机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息；若主机的反馈信息是数据完整接收，则等待传输下一个待传输的数据；若主机的反馈信息是数据存在遗漏，则从机补发遗漏的分段传输数据帧。
通过上述方式，从机能够接收主机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息，并在主机的反馈信息是数据存在遗漏时及时进行补发，可以有效保证数据传输的完整性。
综上所述，本发明实施例提供一种多主机与多从机的通讯系统及方法，包括CAN总线；与CAN总线连接的多个主机；以及与CAN总线连接的多个从机；主机和从机均设有自身的验收过滤器，且各个主机通过自身的验收过滤器配置的验收过滤信息与对应的从机连接；主机用于获取待传输数据并分析待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机按照预设分段传输数据帧结构将待传输的数据分段发送给对应的从机；预设分段传输数据帧结构包括Modbus协议的帧头、分段传输结构和分段数据；分段传输结构包括分段标记、分段类型和分段计数器。通过上述方式，在实现多主机与多从机进行通讯的同时降低了布线成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种多主机与多从机的通讯系统，其特征在于，包括CAN总线；与所述CAN总线连接的多个主机；以及与所述CAN总线连接的多个从机；所述主机和所述从机均设有自身的验收过滤器，且各个所述主机通过自身的验收过滤器配置的验收过滤信息与对应的从机连接；所述主机用于获取待传输数据并分析所述待传输数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；若待传输数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则主机按照预设分段传输数据帧结构将所述待传输的数据分段发送给对应的从机；所述预设分段传输数据帧结构包括Modbus协议的帧头、分段传输结构和分段数据；所述分段传输结构包括分段标记、分段类型和分段计数器；
主机通过自身的验收过滤器检测CAN总线中是否存在对应从机上传的数据，若CAN总线中存在对应从机上传的数据，则主机接收该数据并根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度验证是否完整接收；若未完整接收则向对应的从机发送补发信息并接收从机补发遗漏的分段传输数据帧。
2.根据权利要求1所述的多主机与多从机的通讯系统，其特征在于，所述分段标记占一个Bit位，为0表示单独报文，为1表示属于被分段报文中的一帧；所述分段类型占两个Bit位，且位值为0表示待传输数据的第一个分段，位值为1表示待传输数据的中间分段，位值为2表示待传输数据的最后分段；所述分段计数器占五个Bit位，用于表示当前分段段在整个数据报文中的序号。
3.一种多主机与多从机的通讯方法，其特征在于，包括：
从机通过自身的验收过滤器检测CAN总线中是否存在对应主机发送的待传输数据；
若CAN总线中存在对应主机发送的待传输数据，则接收主机发送的所有分段传输数据帧并根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度验证数据是否完整接收；
若数据未完整接收，则从机向对应的主机发送补发信息并接收主机补发的分段传输数据帧；
从机接收需要向主机发送的数据并分析该数据的长度是否大于Modbus协议的最大传输长度；
若该数据的长度大于Modbus协议的最大传输长度，则从机按照预设分段传输数据帧将所述待传输的数据分段发送给对应的主机；
从机将该数据全部发送给从机后通过自身的验收过滤器接收主机根据分段传输结构中的分段标记、分段类型、分段计数器以及帧头中记录的数据长度进行验证后的反馈信息；
若主机的反馈信息是数据完整接收，则等待传输下一个待传输的数据；若主机的反馈信息是数据存在遗漏，则从机补发遗漏的分段传输数据帧。
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Assignor: CHENGDU EBYTE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980038393

Denomination of invention: A communication system and method for multiple hosts and multiple slaves

Granted publication date: 20230512

License type: Common License

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