CN115833998A - 二总线通讯编码方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了二总线通讯编码方法及系统，所述总线上挂载有多个设备，所述方法包括：当前设备发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平；当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得总线控制权；所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致，以此降低通讯时长简化通讯长度，从而达到简化通讯长度，降低通讯时长的目的。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体地涉及二总线通讯编码方法及系统。
背景技术
二总线是一种相对于四线系统（两根供电线路、两根通讯线路），将供电线与信号线合二为一，实现了信号和供电共用一个总线的技术。二总线节省了施工和线缆成本，给现场施工和后期维护带来了极大的便利。
二总线通信是指通信总线上只有两根总线，不需要额外的电源线的一种通信方式。所有的通信节点都通过这两根总线从通信主节点取电和与主节点通信。
目前的二总线设备在利用电压方波进行长线通讯时由于带载压降等原因导致总线数据流解析误码率较高，无法有效识别数据有效性，终端设备在对主机发送的数据量冗余导致整体通讯中存在一定时间的延时。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了二总线通讯编码方法及系统，用于解决现有技术中总线数据流解析误码率较高，无法有效识别数据有效性，终端设备在对主机发送的数据量冗余导致整体通讯中存在一定时间延时的技术问题。
一方面，该发明提供以下技术方案，一种二总线通讯编码方法，所述总线上挂载有多个设备，所述方法包括：
当前设备发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平；
当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得总线控制权；
所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
相比现有技术，本申请的有益效果为：通过数据码以脉宽调制后的方波形式传输，实现误码率低，编码简洁的数据传输方式，通过传输的数据流只包括长度码、数据码及校验码，对通讯长度精简，移除了一些数据前的判断帧等等，作为取舍只保留有效数据与校验数据，以此降低通讯市场简化通讯长度，从而达到简化通讯长度，降低通讯时长的目的。
进一步的，在所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致的步骤之后，所述方法还包括：
接收设备接收长度码，并获取所述长度码携带所述数据码的有效长度的信号；
所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码。
进一步的，在所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码的步骤之后，所述方法还包括：
所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致；
若所述计算的结果与所述校验码一致，则所述接收设备完成数据传输。
进一步的，在所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致的步骤之后，所述方法还包括：
若所述计算的结果与所述校验码不一致，则所述接收设备摒弃所述数据码。
进一步的，所述预设的校验方式包括：CRC16、CRC8、CRC和MDK5校验。
进一步的，脉宽调制所述数据流的步骤包括：
对所述数据码、所述长度码及所述校验码每比特数据方波信号内低电平和高电平时间进行处理，以使所述数据0和所述数据1的方波信号高电平持续的时间均为第一预设时间，所述数据0和所述数据1的每比特数据低电平持续的时间分别为第二预设时间以及第三预设时间。
进一步的，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述总线请求时间大于第三预设时间。
进一步的，所述方法还包括：
所述校验码为两个字节，所述长度码至少为一个字节。
进一步的，在当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得所述总线控制权的步骤之后，所述方法还包括：
所述总线上的其他设备不发送引导码至总线，直至所述总线控制权被释放。
第二方面，该发明提供以下技术方案，一种二总线通讯编码系统，包括总线，以及挂载在总线上的多个设备：
当当前设备需要发送数据时，当前设备用于发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平、当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得总线控制权，以及，以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
进一步的，当接收设备需要接收数据时，所述接收设备用于接收长度码，并获取所述长度码携带所述数据码的有效长度的信号、所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码、所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致、若所述计算的结果与所述校验码一致，则所述接收设备完成数据传输，以及，若所述计算的结果与所述校验码不一致，则所述接收设备摒弃所述数据码。
进一步的，当校验设备需要校验数据时，所述校验设备用于所述预设的校验方式包括：CRC16、CRC8、CRC和MDK5校验。
进一步的，当调制设备需要调制所述数据码每比特数据的电平时，所述调制设备用于对所述数据码、所述长度码及所述校验码每比特数据方波信号内低电平和高电平时间进行处理，以使所述数据0和所述数据1的方波信号高电平持续的时间均为第一预设时间，所述数据0和所述数据1的每比特数据低电平持续的时间分别为第二预设时间以及第三预设时间，以及，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述总线请求时间大于第三预设时间。
进一步的，当字节设备需要识别字节时，所述字节设备用于所述校验码为两个字节，所述长度码至少为一个字节。
进一步的，当其他设备不影响总线传输数据时，所述其他设备用于所述总线上的其他设备不发送引导码至总线，直至所述总线控制权被释放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的二总线通讯编码方法的流程图；
图2为本发明第二实施例提供的二总线通讯编码方法的流程图。
以下将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
实施例一
请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的一种二总线通讯编码方法，所述总线上挂载有多个设备，所述方法具体包括步骤S101至S103：
S101，当前设备发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平；
在具体实施时，总线上会挂载有多个设备，其中初始状态下，多个设备均对总线没有控制权，且总线的电平为高电平，当当前设备需要发送数据需要有控制权时，当前设备会发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平。
S102，当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得所述总线控制权；
在具体实施时，当所述总线上的其他设备（除去当前设备总线上剩下的其他设备）检测到所述总线上的电平为低电平，且持续时间符合总线请求时间时，除去当前设备总线上剩下的其他设备不再主动发送引导码至总线，不再对总线主动发送引导码需要总线控制权，直至所述总线的控制权被释放，且当前设备获得总线的控制权，使当前设备可以发送数据，等于来说，当其他设备检测到有设符合总线控制权的设备后，当前设备获得总线的控制权，且其他设备不会再主动发出信号需要对总线有控制权，直到当前设备不在需要控制权其他设备才会发出信号需要对总线需要控制权，也就是说其他设备没有控制权，当前设备获得了控制权可以发送数据，当然如果低电平持续时间不符合请求时间，则当前设备没有获取总线的控制权，且其他设备也可以主动发送引导码，对总线获取控制权；
其中，总线请求时间是可以根据实际情况去设定，只需要满足双向解析条件即可（总线上主机与从机数据通讯过程中，主机对从机数据的解析与从机对主机数据的解析）。
S103，所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
在具体实施时，当当前设备获的对总线有控制权后，当前设备开始发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，且所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，在当前设备发送数据流时，对数据0和数据 1的高电平和低电平进行处理，以使所述长度码、数据码及校验码的每比特数据高电平持续的时间一致，低电平持续的时间不一致，最后再以方波形式发送校验码，数据码只有有效数据部分没有其他东西，决定了传输的只有有效数据没有其他的一些冗余的东西，实现误码率低，编码简洁的数据传输方式；
在本实施例中，每个字节数据（数据0和数据 1）为八位，每比特数据由固定时间高电平加一段持续低电平组成，数据1低平持续时间远高于数据0低平持续时间，总线接收设备接收长度码后即可根据长度码中携带的有效数据长度接收相应长度的有效数据，长度码与数据码通过方波脉冲信号发送，其中T3时间可按需调整，T4和T5低电平持续时长间隙作为数据0和数据1区分，所述校验码为两个字节，所述长度码为至少一个字节，所述长度码根据实际有效数据长度选择占用字节长度；
脉宽调制所述数据码的具体步骤包括：对所述数据码、所述长度码及所述校验码每比特数据方波信号内低电平和高电平时间进行处理，以使所述数据0和所述数据1的方波信号高电平持续的时间均为第一预设时间T3，所述数据0和所述数据1的每比特数据低电平持续的时间分别为第二预设时间T4以及第三预设时间T5；
其中，引导码中高电平T1与低电平T2时间可根据实际需要调整，满足双向解析条件即可，所述第三预设时间T5大于所述第二预设时间T4，所述总线请求时间T2大于第三预设时间T5，在微电子数据存储中最小单位为一个bit数据，八个bit为1个字节数据，数据传输是按照一个字节一个字节数据发送出去的，这里的数据流多个字节数据组成，组成结构为长度码（有效数据长度）+数据码（有效数据）+校验码（两字节数据校验），引导码发送抢占总线控制权；长度码可根据实际有效数据长度选择占用字节长度；数据码根据实际所需传输有效数据长度设计；校验码校验数据完整性与准确性。
综上，通过数据码以脉宽调制后的方波形式传输，实现误码率低，编码简洁的数据传输方式，通过传输的数据流只包括长度码、数据码及校验码，对通讯长度精简，移除了一些数据前的判断帧等等，作为取舍只保留有效数据与校验数据，以此降低通讯时长简化通讯长度，从而达到简化通讯长度，降低通讯时长的目的。
实施例二
请参阅图2，所示为本发明第二实施例中的一种二总线通讯编码方法，所述总线上挂载有多个设备，所述方法具体包括步骤S301至S308：
S301，当前设备发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平。
S302，当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得所述总线控制权。
S303，所述总线上的其他设备不发送引导码至总线，直至所述总线控制权被释放；
在具体实施时，当所述总线上的其他设备（其他设备为总线上除去当前设备剩余的设备）也检测到所述总线上的电平为低电平，且持续时间符合总线请求时间时，所述总线上的其他设备不主动发送引导码至总线，不会主动请求需要总线控制权，因为此时总线已经被当前设备占用了，且其他设备也知道当前设备在控制总线，所以其他设备不会去发送引导码对总线要控制权，直到当前设备发送完数据，不需要总线控制权之后（总线的控制权被释放），其他设备才会去主动发送引导码。
S304，所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
S305，接收设备接收长度码，并获取所述长度码携带所述数据码的有效长度的信号，所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码；
在具体所实施时，当接收设备（通讯接收方）接受完引导码后，接收长度码，并获取长度码携带有整包有效数据的长度信号，然后根据有效数据长度信号循环接收完整有效数据包，然后再接收校验码，完成数据接收。
S306，所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致；
在具体实施时，接收设备（通讯接收方）接收完数据流后，所述数据流包括长度码（有效数据长度）、数据码（有效数据）、以及校验码（两字节数据校验），通过预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算结果与所述校验码是否一致，其中预设的校验方式包括但不限于CRC16、CRC8、CRC和MDK5校验。
S307，若所述计算的结果与所述校验码一致，则所述接收设备完成数据传输。
在具体实施时，如果接收设备接收到的校验码与接收设备接收的有效数据按照商定的校验方式（预设的校验方式）计算的结果一致则认为接受的有效数据无误。
S308，若所述计算的结果与所述校验码不一致，则所述接收设备摒弃数据码；
在具体实施时，如果接收设备接收到的校验码与接收设备接收的有效数据按照商定的校验方式（预设的校验方式）计算的结果不一致，则认为接受的有效数据有误，需要删除已经接收的有效数据，然后重复接收数据码（有效数据），然后再判断有效数据是否有效。
本发明第二实施例对比第一实施例的好处在于，通过计算数据码与校验码进行对比，可以判断传输的有效数据是否有误，防止传输的有效数据有误，提高数据传输的准确度。
实施例三
在本发明的第三个实施例提供了二总线通讯编码系统，包括总线，以及挂载在总线上的多个设备：
当当前设备需要发送数据时，当前设备用于发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平、当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得总线控制权，以及，以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
在一些可选实施例中；
当接收设备需要接收数据时，所述接收设备用于接收长度码，并获取所述长度码携带所述数据码的有效长度的信号、所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码、所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致、若所述计算的结果与所述校验码一致，则所述接收设备完成数据传输，以及，若所述计算的结果与所述校验码不一致，则所述接收设备摒弃所述数据码。
在一些可选实施例中；
当校验设备需要校验数据时，所述校验设备用于所述预设的校验方式包括：CRC16、CRC8、CRC和MDK5校验。
在一些可选实施例中；
当调制设备需要调制所述数据码每比特数据的电平时，所述调制设备用于对所述数据码、所述长度码及所述校验码每比特数据方波信号内低电平和高电平时间进行处理，以使所述数据0和所述数据1的方波信号高电平持续的时间均为第一预设时间，所述数据0和所述数据1的每比特数据低电平持续的时间分别为第二预设时间以及第三预设时间，以及，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述总线请求时间大于第三预设时间。
在一些可选实施例中；
当字节设备需要识别字节时，所述字节设备用于所述校验码为两个字节，所述长度码至少为一个字节。
在一些可选实施例中；
当其他设备不影响总线传输数据时，所述其他设备用于所述总线上的其他设备不发送引导码至总线，直至所述总线控制权被释放。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种二总线通讯编码方法，其特征在于，所述总线上挂载有多个设备，所述方法包括：
当前设备发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平；
当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得总线控制权；
所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
2. 根据权利要求1所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，在所述当前设备以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据 1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致的步骤之后，所述方法还包括：
接收设备接收长度码，并获取所述长度码携带所述数据码的有效长度的信号；
所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码。
3.根据权利要求2所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，在所述接收设备根据有效数据长度的信号接收对应长度的所述数据码，并接收校验码的步骤之后，所述方法还包括：
所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致；
若所述计算的结果与所述校验码一致，则所述接收设备完成数据传输。
4.根据权利要求3所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，在所述接收设备基于预设的校验方式将所述数据码进行计算，以获取计算的结果，并对比所述计算的结果与所述校验码是否一致的步骤之后，所述方法还包括：
若所述计算的结果与所述校验码不一致，则所述接收设备摒弃所述数据码。
5.根据权利要求3所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，所述预设的校验方式包括：CRC16、CRC8、CRC和MDK5校验。
6.根据权利要求1所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，脉宽调制所述数据流的步骤包括：
对所述数据码、所述长度码及所述校验码每比特数据方波信号内低电平和高电平时间进行处理，以使所述数据0和所述数据1的方波信号高电平持续的时间均为第一预设时间，所述数据0和所述数据1的每比特数据低电平持续的时间分别为第二预设时间以及第三预设时间。
7.根据权利要求6所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述总线请求时间大于第三预设时间。
8.根据权利要求1所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述校验码为两个字节，所述长度码至少为一个字节。
9.根据权利要求1所述的二总线通讯编码方法，其特征在于，在当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得所述总线控制权的步骤之后，所述方法还包括：
所述总线上的其他设备不发送引导码至总线，直至所述总线控制权被释放。
10.一种二总线通讯编码系统，其特征在于，包括总线，以及挂载在总线上的多个设备：
当当前设备需要发送数据时，当前设备用于发送引导码至总线，以使所述总线上的电平拉低为低电平、当所述总线上的低电平持续时间符合总线请求时间时，所述当前设备获得总线控制权，以及，以脉宽调制后的方波形式发送数据流，所述数据流包括长度码、数据码及校验码，其中，所述数据码、所述长度码及所述校验码数据编码中均包括数据0和数据1，所述数据0方波信号低电平持续的时间与所述数据1的不一致。
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