CN117872846A - 总线通信方法以及运动控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种总线通信方法以及运动控制系统，该方法包括：主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧；在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，末级从机将对应命令帧生成的响应帧通过接收总线发送至前一级的从机；每个非末级从机对接收到的响应帧进行对应命令帧的信息处理，并将处理后的响应帧通过接收总线进行向前传输；主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。实现了通过设置串并联的混合总线连接方式，在保持简单接线结构的基础上，主机可以同步对多个从机进行控制或查询，无需逐个问询，提高通信效率，满足多轴运动的时间同步精度需求。

Description

总线通信方法以及运动控制系统

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种总线通信方法以及运动控制系统。

背景技术

目前，对于机器人、机械臂等涉及运动控制的产品，其每个关节轴会使用电机模块串联的安装方式，其中，用于串联的线缆会包含供电、接地以及通信等功能。以通过串联舵机进行运动控制为例，在运动控制过程中，主机通过单总线半双工串行的方式与从机进行通信，例如，RS485、RS232串口通讯等，由于数据收发均使用同一根UART通信线，虽然接线结构简单，但是不涉及仲裁机制，多个从机同时往总线发数据就会导致电平混乱，因而，在通信时主机通常采用逐个从机进行问询的方式进行一问一答，或主机发广播但是从机不应答的通信方式。

然而，主机与从机之间一问一答的通信方式效率低下，主机获取所有从机的状态需要逐个问询，导致主机无法同步控制多个从机，只能逐个顺序发送命令控制，进而影响多轴运动的时间同步精度，由此，在保持简单接线结构的基础上，无法保障通信效率，主机难以实现同步对多个从机进行控制或查询。

发明内容

本申请实施例提供了一种总线通信方法以及运动控制系统，解决保持简单接线结构的基础上，无法保障通信效率，主机难以实现同步对多个从机进行控制或查询的问题，实现了通过设置串并联的混合总线连接方式，在保持简单接线结构的基础上，主机可以同步对多个从机进行控制或查询，无需逐个问询，提高通信效率，满足多轴运动的时间同步精度需求。

第一方面，本申请实施例提供了一种总线通信方法，应用于运动控制系统，所述运动控制系统包括主机和多个从机，所述多个从机通过发送总线与所述主机并行连接，所述主机通过接收总线与所述多个从机串联；

所述方法包括：

所述主机通过所述发送总线将命令帧进行广播，并从所述接收总线监听对应所述命令帧的响应帧，所述命令帧包括对应所述从机中至少一个目标从机的命令信息；

在串联的所述多个从机中的末级从机接收到所述命令帧的情况下，所述末级从机将对应所述命令帧生成的响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机；

每个非末级从机对接收到的所述响应帧进行对应所述命令帧的信息处理，并将处理后的所述响应帧通过所述接收总线进行向前传输；

所述主机从所述接收总线监听到所述响应帧时，从所述响应帧中读取对应于每个所述目标从机的响应内容。

可选的，所述末级从机将对应所述命令帧生成的响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机，包括：

在所述末级从机确定所述命令帧中存在对应自身从机标识的命令信息的情况下，所述末级从机从所述命令帧中提取与自身从机标识关联的命令信息，基于所述关联的命令信息生成对应的响应内容，并生成包含所述对应的响应内容的响应帧，将所述响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机；

在所述末级从机确定所述命令帧中不存在对应自身从机标识的命令信息的情况下，生成对应自身从机标识的响应内容为空的响应帧，将所述响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机。

可选的，所述命令帧包括所述多个从机中至少一个目标从机对应的目标从机标识以及命令信息；

相应的，所述每个非末级从机对接收到的所述响应帧进行对应所述命令帧的信息处理，并将处理后的所述响应帧通过所述接收总线进行向前传输，包括：

在非末级从机中每个目标从机确定自身从机标识与所述目标从机标识匹配的情况下，每个所述目标从机从所述命令帧中提取与自身从机标识相关联的命令信息，基于所述命令信息生成对应的响应内容，将所述对应的响应内容添加至接收到的所述响应帧，并将所述响应帧进行向前传输；

在非末级从机中非目标从机确定自身从机标识与所述目标从机标识不匹配的情况下，每个所述非目标从机将接收到的所述响应帧进行向前传输。

可选的，在所述主机通过所述发送总线将命令帧进行广播之前，还包括：

在所述主机以及所述多个从机处于上电状态的情况下，所述主机通过所述发送总线将定位命令帧进行广播，并开启第一计时，直至通过所述接收总线监听到对应所述定位命令帧的定位成功帧时停止所述第一计时；

每个所述从机对应于接收到的所述定位命令帧生成定位响应帧，通过所述接收总线向前一级的从机发送所述定位响应帧，并开启第二计时，直至通过所述接收总线接收到后一级的从机发送的定位响应帧时停止所述第二计时；

在所述从机中第一从机确定对应的第二计时时长超过设置的第二阈值的情况下，所述第一从机将本端标定为末级从机，并将生成的定位成功帧通过所述接收总线进行向前传输。

可选的，所述方法还包括：

在所述主机确定对应的第一计时时长超过设置的第一阈值的情况下，所述主机输出对应从机定位失败的告警信息。

可选的，所述定位成功帧设置有计数字段，所述计数字段设置为每次进行所述定位成功帧转发时递增；

所述方法还包括：

每个非末级从机从接收到的定位成功帧对应的计数字段中提取计数值，并将所述计数值记录为本端的总线位置编号。

可选的，所述方法还包括：

所述主机从接收到的定位成功帧对应的计数字段中提取计数结果，并将该计数结果记录为当前从机数量。

可选的，在所述从所述响应帧中读取对应于每个所述目标从机的响应内容之后，还包括：

所述主机对每个所述目标从机的响应内容进行校验，在确定存在对应的响应内容异常的目标从机的情况下，输出对应从机响应异常的告警信息。

可选的，所述方法还包括：

在所述从机中第二从机满足信息上报条件的情况下，所述第二从机将生成的信息上报帧通过所述接收总线进行向前传输。

第二方面，本申请实施例还提供了一种运动控制系统，包括：主机和多个从机，所述主机和多个从机应用本申请中任一实施例所述的总线通信方法进行通信。

本申请实施例中，主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧，命令帧包括对应从机中至少一个目标从机的命令信息；在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，末级从机将对应命令帧生成的响应帧通过接收总线发送至前一级的从机；每个非末级从机对接收到的响应帧进行对应命令帧的信息处理，并将处理后的响应帧通过接收总线进行向前传输；主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。实现了通过设置串并联的混合总线连接方式，在保持简单接线结构的基础上，主机可以同步对多个从机进行控制或查询，无需逐个问询，提高通信效率，满足多轴运动的时间同步精度需求。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种总线通信方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种包含末级从机生成响应帧过程的总线通信方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种包含非末级从机向前传输响应帧过程的总线通信方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种包含末级从机定位过程的总线通信方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种运动控制系统的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种运动控制系统的主机发送命令帧过程的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种运动控制系统的主机接收响应帧过程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请实施例，而非对本申请实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请实施例相关的部分而非全部结构。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例提供的总线通信方法，应用于机器人、机械臂等产品需要多机同步控制的应用场景，以多舵机同步控制为示例，主机可以是控制器，用于控制从机进行关节运动，从机可以是多个总线舵机，其中该总线舵机可以包括电机模块、控制模块以及总线接口，该控制模块可以包括微控制器、驱动电路和通信接口，该微控制器可以用于执行控制算法，该驱动电路可以用于控制电机的转动，该通信接口可以用于与总线进行通信。当然，前述应用场景仅为示例性的说明，还可以在其他运动控制场景下应用该总线通信方法，本申请在此不做限定。

图1为本申请实施例提供的一种总线通信方法的流程图，该总线通信方法可以应用于运动控制系统，该运动控制系统包括主机和多个从机，其中，多个从机通过发送总线与主机并行连接，主机可以通过该发送总线同时向多个从机下发命令，主机通过接收总线与多个从机串联，每个从机可以通过接收总线将响应于主机发送的命令的响应内容向前传输，通过逐级传输的方式到达主机。

如图1所示，该总线通信方法具体包括如下步骤：

步骤S101、主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧，其中，命令帧包括对应从机中至少一个目标从机的命令信息。

其中，主机可以根据不同控制需求生成对应的命令帧向从机下发，例如，该命令帧可以是用于获取从机状态、控制从机动作等。由于多个从机通过发送总线同时接入主机，因而主机可以通过发送总线将命令帧进行广播，从而每个从机可以同步接收到该命令帧，值得说明的是，由于针对不同的从机对应的命令信息可能不同，因而主机可以在命令帧中将从机标识与对应的命令内容进行关联，从机接收到命令帧后可以对应自身从机标识进行命令内容的读取，从而主机可以根据实际应用场景的需求对每个从机进行独立控制，当然，主机可以根据具体任务需求从连接的从机中选出目标从机进行控制，相应的，主机可以对应于目标从机的从机标识进行命令信息的生成，从而只有匹配到自身从机标识的目标从机需要对命令帧进行响应，提高控制的精准性和灵活性。以舵机控制为示例，每个从机的控制动作可能不同，因而主机需要根据目标位姿需求针对不同从机生成对应的控制命令，该对应的控制命令可以与从机标识关联，从而在满足主机可以通过发送总线将命令帧同步发送至每个从机的同时，还可以满足对于不同从机的独立控制。此外，主机通过发送总线将命令帧进行广播后，可以通过对接收总线进行监听以接收从机对应于该命令帧生成的响应帧，该响应帧可以是包含每个目标从机对应该命令帧进行动作后生成的反馈信息，例如，返回状态查询结果、返回动作执行结果等。

步骤S102、在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，末级从机将对应命令帧生成的响应帧通过接收总线发送至前一级的从机。

其中，在主机通过发送总线进行命令帧广播后，并行连接的多个从机会同步接收到命令帧，为了避免多个从机同时响应引起数据竞争，导致个别从机的响应数据丢失，本申请实施例通过主机与多个从机串联形成的数据链路进行响应帧的逐级传输，可以有序且完整整合所有从机的响应内容，避免数据竞争的问题。在具体的实施过程中，以末级从机为初始的响应帧的生成对象，当末级从机接收到命令帧的时候，可以对应命令帧生成响应帧，可以理解的是，当命令帧对应的目标从机包含末级从机的时候，末级从机生成的响应帧需要包含自身响应内容，当命令帧对应的目标从机不包含末级从机的时候，末级从机生成的响应帧的响应内容可以为空，并在后续逐级传输的过程中由目标从机补充各自的响应内容。可选的，除了由末级从机生成初始的响应帧之外，还可以由目标从机中位于该串联的数据链路末端的从机进行初始的响应帧的生成，提高响应效率，在此本申请不作限定。

步骤S103、每个非末级从机对接收到的响应帧进行对应命令帧的信息处理，并将处理后的响应帧通过接收总线进行向前传输。

其中，在响应帧进行逐级传输的过程中，每个非末级从机接收到响应帧后，需要根据命令帧的命令内容进行对应的信息处理，若当前接收到响应帧的非末级从机是目标从机，该信息处理可以是该非末级从机执行命令内容后将生成的响应内容与自身从机标识关联后添加到响应帧中，若当前接收到的响应帧的非末级从机不是目标从机，该信息处理可以是无需对响应帧进行处理，直接向前转发该响应帧。由此，每个非末级从机在接收到后一级的从机发送的响应帧，并完成对应的信息处理后，继续向前一级的从机发送更新后的响应帧，有效保障从机响应的有序性，有利于主机完整接收到所有从机的响应内容，并准确区分每个从机的响应内容，掌握从机的响应情况。

步骤S104、主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。

其中，末级从机生成的响应帧逐级更新并向前传输至第一级从机后，由第一级从机完成对应的响应帧的信息处理后，通过接收总线向主机传送最终的响应帧，主机接收到响应帧后，可以从响应帧读取对应于每个目标从机的响应内容，具体可以通过识别每个目标从机的从机标识进行关联的响应内容的读取。

可选的，在主机完成每个目标从机的响应内容的读取后，可以对每个目标从机的响应内容进行校验，在确定存在对应的响应内容异常的目标从机的情况下，输出对应从机响应异常的告警信息，其中校验方式可以对于响应内容的格式、大小以及字段值等进行检验，对于格式异常或数值异常的情况，可以输出从机响应异常的告警信息，提醒开发人员及时通过异常响应内容对应的从机标识，对可能出现异常的从机进行异常排查和修复。

在一个实施例中，由于本申请的总线通信方法提供的主从机连接方式支持全双工通信，因而在从机中第二从机满足信息上报条件的情况下，第二从机可以将生成的信息上报帧通过接收总线进行向前传输，由此，从机可以随时根据自身设定进行信息上报，并通过向前传输的方式避免不同从机同时发送信息引起的数据冲突。

由上述可知，主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧，命令帧包括对应从机中至少一个目标从机的命令信息；在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，末级从机将对应命令帧生成的响应帧通过接收总线发送至前一级的从机；每个非末级从机对接收到的响应帧进行对应命令帧的信息处理，并将处理后的响应帧通过接收总线进行向前传输；主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。实现了通过设置串并联的混合总线连接方式，在保持简单接线结构的基础上，主机可以同步对多个从机进行控制或查询，无需逐个问询，提高通信效率，满足多轴运动的时间同步精度需求。

图2为本申请实施例提供的一种包含末级从机生成响应帧过程的总线通信方法的流程图，如图2所示，该总线通信方法具体包括如下步骤：

步骤S201、主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧，其中，命令帧包括对应从机中至少一个目标从机的命令信息。

步骤S202、在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，且在末级从机确定命令帧中存在对应自身从机标识的命令信息的情况下，末级从机从命令帧中提取与自身从机标识关联的命令信息，基于关联的命令信息生成对应的响应内容，并生成包含对应的响应内容的响应帧，将响应帧通过接收总线发送至前一级的从机。

步骤S203、在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，且在末级从机确定命令帧中不存在对应自身从机标识的命令信息的情况下，生成对应自身从机标识的响应内容为空的响应帧，将响应帧通过接收总线发送至前一级的从机。

步骤S204、每个非末级从机对接收到的响应帧进行对应命令帧的信息处理，并将处理后的响应帧通过接收总线进行向前传输。

步骤S205、主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。

其中，末级从机根据命令帧中是否存在与自身从机标识匹配的命令信息，生成对应的响应帧向前传输，有效作为响应帧向前传输的始发端，有利于串联的多个从机按序进行响应帧的处理以及传输，避免数据冲突的情况下实现主机与从机之间的一问多答。

图3为本申请实施例提供的一种包含非末级从机向前传输响应帧过程的总线通信方法的流程图，命令帧包括多个从机中至少一个目标从机对应的目标从机标识以及命令信息，如图3所示，该总线通信方法具体包括如下步骤：

步骤S301、主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧，命令帧包括对应从机中至少一个目标从机的命令信息。

步骤S302、在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，末级从机将对应命令帧生成的响应帧通过接收总线发送至前一级的从机。

步骤S303、在非末级从机中每个目标从机确定自身从机标识与目标从机标识匹配的情况下，每个目标从机从命令帧中提取与自身从机标识相关联的命令信息，基于命令信息生成对应的响应内容，将对应的响应内容添加至接收到的响应帧，并将响应帧进行向前传输；

步骤S304、在非末级从机中非目标从机确定自身从机标识与目标从机标识不匹配的情况下，每个非目标从机将接收到的响应帧进行向前传输。

步骤S305、主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。

其中，命令帧可以包括每个目标从机对应的从机标识以及关联的命令内容，由此可以区分主机对于不同目标从机的控制内容。非末级从机可以包括目标从机和非目标从机，在响应帧逐级向前传输的过程中，目标从机在确定命令帧中存在自身从机标识的情况下，对应于匹配的命令信息进行响应内容的生成，并添加到接收到的命令帧，完成命令帧的更新，非目标从机在确定命令帧中不存在自身从机标识的情况下，无需对命令帧进行处理，可以直接将命令帧进行向前传输。实现了多个从机基于同一命令帧的有序响应，而且响应帧的响应内容基于从机串联顺序依次组合，降低对应于不同从机进行响应内容的区分的复杂度，提高主机接收到最终的响应帧的处理效率。

图4为本申请实施例提供的一种包含末级从机定位过程的总线通信方法的流程图，如图4所示，该总线通信方法具体包括如下步骤：

步骤S401、在主机以及多个从机处于上电状态的情况下，主机通过发送总线将定位命令帧进行广播，并开启第一计时，直至通过接收总线监听到对应定位命令帧的定位成功帧时停止第一计时。

其中，主机和从机完成上电后可以首先进行末级从机的定位，主机可以通过发送总线将定位命令帧进行广播，以此通知从机对于自身是否处于串联通信链路的末端进行确认。此外，该第一计时可以是记录主机发送定位命令帧到接收定位成功帧的累计时间。通过对于第一计时对应的第一计时时长进行判断，可以确定末级从机是否定位成功，以及对于从机响应速率进行有效预估，有利于针对不同应用场景的实时控制需求进行调整。

步骤S402、每个从机对应于接收到的定位命令帧生成定位响应帧，通过接收总线向前一级的从机发送定位响应帧，并开启第二计时，直至通过接收总线接收到后一级的从机发送的定位响应帧时停止第二计时。

其中，每个从机接收到定位命令帧后会向前一级的从机发送定位响应帧，可以理解的是，由于末级从机没有后一级的从机与之连接，因而非末级从机会接收到定位响应帧，而末级从机不会接收到定位响应帧，由此从机可以确定自身是否处于通过接收总线串联的通信链路的末端位置。其中，第二计时可以是记录向前一级发送定位响应帧到接收后一级发送定位响应帧的累计时长。通过第二计时对应的第二计时时长，每个从机可以确定是否在有效时间内接收到后一级的定位响应帧，以此判定自身是否为末级从机。

步骤S403、在从机中第一从机确定对应的第二计时时长超过设置的第二阈值的情况下，第一从机将本端标定为末级从机，并将生成的定位成功帧通过接收总线进行向前传输。

其中，第二阈值可以是当前从机接收后一级的从机发送的定位响应帧的最大等待时长，超过该第二阈值可以是视为没有接收到后一级的从机发送的定位响应帧，由此，第一从机可以在确定对应的第二计时时长超过设置的第二阈值的情况下，将本端标定为末级从机，完成末级从机的确定。该末级从机可以生成定位成功帧进行向前传输，以通知主机完成定位流程。

可选的，在主机确定对应的第一计时时长超过设置的第一阈值的情况下，主机输出对应从机定位失败的告警信息。

其中，该第一阈值可以是主机发送定位命令帧到接收定位成功帧的最大等待时长，在第一计时时长超过该第一阈值的情况下，可以视为从机定位响应异常，输出从机定位失败的告警信息，有利于开发人员及时进行异常排查。

在一个实施例中，定位成功帧设置有计数字段，计数字段设置为每次进行定位成功帧转发时递增，在具体实施过程中，还可以包括：

每个非末级从机从接收到的定位成功帧对应的计数字段中提取计数值，并将计数值记录为本端的总线位置编号。

示例的，末级从机发送的定位成功帧的计数字段的初始值为0，该定位成功帧到达前一级的从机后，该计数字段会自动累加1，由此，该前一级的从机从计数字段中读取到的“1”可以作为其总线位置编号，以此类推，该定位成功帧的计数字段每经过一个从机会累加1，完成从机的自动编号，同时每个从机可以获知所处的总线位置，有利于从机的通信管理。

在一个实施例中，主机还可以通过定位成功帧进行从机数量的校验，具体的实施过程包括：

主机从接收到的定位成功帧对应的计数字段中提取计数结果，并将该计数结果记录为当前从机数量。

其中，主机接收到定位成功帧后，可以从该计数字段中读取计数结果，从而确定当前连接的从机数量，有利于记录重新上电后的从机部署变更，便于从机管理以及控制。

步骤S404、主机通过发送总线将命令帧进行广播，并从接收总线监听对应命令帧的响应帧，其中，命令帧包括对应从机中至少一个目标从机的命令信息；

步骤S405、在串联的多个从机中的末级从机接收到命令帧的情况下，末级从机将对应命令帧生成的响应帧通过接收总线发送至前一级的从机；

步骤S406、每个非末级从机对接收到的响应帧进行对应命令帧的信息处理，并将处理后的响应帧通过接收总线进行向前传输；

步骤S407、主机从接收总线监听到响应帧时，从响应帧中读取对应于每个目标从机的响应内容。

上述，每次主机和从机上电完成后可以对于末级从机进行定位，可以在从机发生数量变动的情况下，同样有效确定变化后的末级从机，保障主机对于从机进行控制的正常通信过程，灵活适应于不同应用场景的从机设置。

图5为本申请实施例提供的一种运动控制系统的结构示意图，该运动控制系统包括主机1和多个从机2，如图5所示，主机1的主控模块101设置有主发送端口1011和主接收端口1012，每个从机2的从控模块201设置有从发送端口2011、第一从接收端口2012及第二从接收端口2013，主机1对应的主发送端口1011通过发送总线102与多个从机2对应的第一从接收端口2012连接，主机1对应的主接收端口1012通过接收总线103与第一级的从机2对应的从发送端口1011连接，每个从机2对应的从发送端口2011与前一级的从机2对应的第二从接收端口2013连接。

在前述图5的基础上，图6为本申请实施例提供的一种运动控制系统的主机发送命令帧过程的示意图，如图6所示，主机1可以通过发送总线102从主发送端口1011向多个从机2广播同一命令帧，多个从机2可以同步通过第一从接收端口2012接收到该命令帧，图7为本申请实施例提供的一种运动控制系统的主机接收响应帧过程的示意图，如图7所示，在多个从机2接收到该命令帧后，由最后一级的从机2开始通过从发送端口2011向前一级的从机2的第二从接收端口2013发送响应帧，以此类推，响应帧通过逐级向前传输到达主机1的主接收端口1012。

上述提供的运动控制系统可用于执行上述任一实施例提供的总线通信方法，具备相应的功能和有益效果。

值得注意的是，上述总线通信装统的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不配置为限制本申请实施例的保护范围。

需要说明的是，本方案中对各步骤的编号仅用于描述本方案的整体设计框架，不表示步骤之间的必然先后关系。在整体实现过程符合本方案整体设计框架的基础上，均属于本方案的保护范围，描述时文字形式上的先后顺序不是对本方案具体实现过程的排他限定。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种总线通信方法，应用于运动控制系统，其特征在于，所述运动控制系统包括主机和多个从机，所述多个从机通过发送总线与所述主机并行连接，所述主机通过接收总线与所述多个从机串联；

所述方法包括：

所述主机通过所述发送总线将命令帧进行广播，并从所述接收总线监听对应所述命令帧的响应帧，所述命令帧包括对应所述从机中至少一个目标从机的命令信息；

在串联的所述多个从机中的末级从机接收到所述命令帧的情况下，所述末级从机将对应所述命令帧生成的响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机；

每个非末级从机对接收到的所述响应帧进行对应所述命令帧的信息处理，并将处理后的所述响应帧通过所述接收总线进行向前传输；

所述主机从所述接收总线监听到所述响应帧时，从所述响应帧中读取对应于每个所述目标从机的响应内容。

2.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，所述末级从机将对应所述命令帧生成的响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机，包括：

在所述末级从机确定所述命令帧中存在对应自身从机标识的命令信息的情况下，所述末级从机从所述命令帧中提取与自身从机标识关联的命令信息，基于所述关联的命令信息生成对应的响应内容，并生成包含所述对应的响应内容的响应帧，将所述响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机；

在所述末级从机确定所述命令帧中不存在对应自身从机标识的命令信息的情况下，生成对应自身从机标识的响应内容为空的响应帧，将所述响应帧通过所述接收总线发送至前一级的从机。

3.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，所述命令帧包括所述多个从机中至少一个目标从机对应的目标从机标识以及命令信息；

相应的，所述每个非末级从机对接收到的所述响应帧进行对应所述命令帧的信息处理，并将处理后的所述响应帧通过所述接收总线进行向前传输，包括：

在非末级从机中每个目标从机确定自身从机标识与所述目标从机标识匹配的情况下，每个所述目标从机从所述命令帧中提取与自身从机标识相关联的命令信息，基于所述命令信息生成对应的响应内容，将所述对应的响应内容添加至接收到的所述响应帧，并将所述响应帧进行向前传输；

在非末级从机中非目标从机确定自身从机标识与所述目标从机标识不匹配的情况下，每个所述非目标从机将接收到的所述响应帧进行向前传输。

4.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，在所述主机通过所述发送总线将命令帧进行广播之前，还包括：

在所述主机以及所述多个从机处于上电状态的情况下，所述主机通过所述发送总线将定位命令帧进行广播，并开启第一计时，直至通过所述接收总线监听到对应所述定位命令帧的定位成功帧时停止所述第一计时；

每个所述从机对应于接收到的所述定位命令帧生成定位响应帧，通过所述接收总线向前一级的从机发送所述定位响应帧，并开启第二计时，直至通过所述接收总线接收到后一级的从机发送的定位响应帧时停止所述第二计时；

在所述从机中第一从机确定对应的第二计时时长超过设置的第二阈值的情况下，所述第一从机将本端标定为末级从机，并将生成的定位成功帧通过所述接收总线进行向前传输。

5.根据权利要求4所述的总线通信方法，其特征在于，还包括：

在所述主机确定对应的第一计时时长超过设置的第一阈值的情况下，所述主机输出对应从机定位失败的告警信息。

6.根据权利要求4所述的总线通信方法，其特征在于，所述定位成功帧设置有计数字段，所述计数字段设置为每次进行所述定位成功帧转发时递增；

所述方法还包括：

每个非末级从机从接收到的定位成功帧对应的计数字段中提取计数值，并将所述计数值记录为本端的总线位置编号。

7.根据权利要求6所述的总线通信方法，其特征在于，还包括：

所述主机从接收到的定位成功帧对应的计数字段中提取计数结果，并将该计数结果记录为当前从机数量。

8.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，在所述从所述响应帧中读取对应于每个所述目标从机的响应内容之后，还包括：

所述主机对每个所述目标从机的响应内容进行校验，在确定存在对应的响应内容异常的目标从机的情况下，输出对应从机响应异常的告警信息。

9.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述从机中第二从机满足信息上报条件的情况下，所述第二从机将生成的信息上报帧通过所述接收总线进行向前传输。

10.一种运动控制系统，其特征在于，包括：主机和多个从机，所述主机和多个从机应用如权利要求1-9中任一项所述的总线通信方法进行通信。