CN202617155U

CN202617155U - 多主机rs485通信装置

Info

Publication number: CN202617155U
Application number: CN 201220238990
Authority: CN
Inventors: 罗侍田; 陈远生; 郑玉成; 麦康世; 王乾刚
Original assignee: CYG Sunri Co Ltd
Current assignee: CYG Sunri Co Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-05-25

Abstract

本实用新型公开了一种多主机RS485通信装置，要解决的技术问题是提高RS485网络通信的实时性，提高网络带宽的利用率。本实用新型采用以下技术方案：一种多主机RS485通信装置，设有主控主机，主控主机通过RS485通信线连接1个以上主机、通过令牌控制线连接1个以上主机。本实用新型与现有技术相比，采用令牌控制线将主控主机与主机联接，使用时间令牌传递，当令牌传递到某主机时，主机可以主动发送信息，令牌以时间片的方式传递，持有令牌的主机完成通信后，令牌便继续传递，如果令牌有效的主机没有数据需要发送，在一个时间片后，令牌便传递到下一个主机，使网络上的每个节点均可以主动发送数据，提高了网络带宽利用率。

Description

多主机RS485通信装置

技术领域

本实用新型涉及一种网络通信设备，特别是一种RS485网络通信设备。

背景技术

现有技术的RS485通信方式是主从方式，即连接在一个网络中的所有节点中，只有一个是主机节点，其余都是从机节点。主机节点可以从主机主动向从机发送数据，而从机节点只有收到主机节点的查询命令后，才能被动地向另一从机发送数据。这种通信方式存在有三个不足：一是实时性不高，主机往往一个节点一个节点轮询，轮询一圈下来要花费很长的时间；二是从机节点无法主动发送数据，如果主机节点不查询到它，它就无法发送数据；三是网络带宽利用率较低，主机不知道哪个从机有数据要发送，就要不断地查询所有从机是否要发送数据，网络带宽很大一部分空间被查询包消耗掉，导致浪费网络带宽，降低网络的流畅及主机与从机的通信工作效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多主机RS485通信装置，要解决的技术问题是提高RS485网络通信的实时性，提高网络带宽的利用率。

本实用新型采用以下技术方案：一种多主机RS485通信装置，设有主控主机，主控主机通过RS485通信线连接1个以上主机，所述主控主机通过令牌控制线连接1个以上主机。

本实用新型的令牌控制线采用现有技术的导电线。

本实用新型的主机为32个。

本实用新型的主控主机采用OMAPL138，主机采用LPC1225。

本实用新型的令牌控制线的时间片为传输半个字节的长度。

本实用新型与现有技术相比，采用在现有的RS485通信网络中增加一根令牌控制线将主控主机与主机联接后，网络通信不再使用“主-从”轮询方式，而是使用时间令牌传递，当令牌传递到某主机时，称为该主机令牌有效，令牌有效的主机可以通过令牌控制线声明持有令牌，即成为主机，主机可以主动发送信息，令牌以时间片的方式传递，令牌有效的主机，如果有数据需要发送，则在其时间片内，把令牌控制线置为“有效”状态，控制线有效期间，令牌即为该主机持有，停止传递；持有令牌的主机完成通信后，释放该控制线，令牌便继续传递，如果令牌有效的主机没有数据需要发送，则在其令牌有效期间不控制令牌控制线，在一个时间片后，令牌便传递到下一个主机，使网络上的每个节点均可以主动发送数据，减少了网络上的无效数据，提高了网络带宽利用率。

附图说明

图1是本实用新型的装置联接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的多主机RS485通信装置，设有主控主机，主控主机通过RS485通信线3连接1至n个主机，主控主机还通过令牌控制线4连接1至n个主机，令牌控制线按时间令牌传递方式进行联接通信。

使用本实用新型的多主机RS485通信装置的通信方法，包括以下步骤：

一、在RS485通信系统（通信系统）中，由一个中心主机和1至n个普通主机组成，任意一个时刻内，只有一个主机控制RS485通信线，该主机称为主控主机，主控主机允许主动向其他主机发起数据传输，其他主机则只有在被询问的情况下才可以向其他主机发起数据传输。

一、通信线上所有主机以时分复用的方式依次称为主控主机，主机状态用时间令牌的方式传递，令牌按时间片（时间段）从主控主机到主机按地址顺序传递，时间片的长度可以被设定，典型地，可以设置为传输半个字节的时间。

二、用导电线作为令牌传递控制线连接中心主机和1至n个普通主机，导电线采用现有技术的导线。令牌控制线分为“传递状态”（高电平或低电平）和“停止状态”（与传输状态相反电平），当令牌控制线为传递状态时，令牌在各主机间顺序传递，令牌控制线为停止状态时，令牌停止传递。

三、通信系统使用码分多址共享通信线，每个主机有唯一的地址。令牌按主机令牌号为序依次传递。

四、通信系统内的所有主机，都可以控制令牌控制线，控制逻辑是“或”逻辑，即任意一个主机把控制线设置为“停止状态”，令牌即停止传递，只有全部主机均把控制线设为“传递状态”，令牌才在主机间传递。

五、令牌传递到某一主机时，如果该主机需要发起主动数据传输，则把令牌控制线设为“停止传递”状态，通信完成后，再把令牌控制线设为“传递状态”，令牌继续传递。

六、中心主机启动后，首先获得令牌，它将把令牌控制线设为“停止状态”，然后使用RS485通信线依次向总线中可能的地址发送一个查询包，查询包包含呗查询的主机地址，主机收到跟自己的地址相符的查询包后，向主控主机发送一个应答包。中心主机根据主机是否应答确定相应地址是否安装有主机，从而形成主机列表。

七、中心主机获得网络中的主机列表后，发送广播报文，报文中包含主机列表信息，发送完毕后，把令牌控制线设为“传递状态”。

八、所有主机收到主机列表后，计算出自己的令牌号。令牌号的计算方法是：把主机列表中的所有主机地址排序，本机地址排序后的序号即为本机的令牌号。

九、新主机加入：

a)通信系统运行中，允许动态加入新主机。

b)新主机插入后，将不拥有令牌号，因此不能参与令牌传递，不能主动发起通信。

c)中心主机将定期发送用于查询新主机的广播报文，新插入的主机将对这个报文做出应答，应答包中包含本机地址。

d)中心主机获得新插入的主机地址后，再次广播给所有主机，所有主机（包含新插入的主机）重新计算自己的令牌号。

e)新主机获得令牌号后，即完成加入通信系统。

十、主机退出：

a)通信系统运行中，允许动态拔出主机。

b)中心主机定期向主机列表中的所有主机发送查询状态的数据包。

c)主机收到查询包后，应该发送应答包，被拔出的主机显然不能发送应答包。

d)如果某主机连续3次没有发送应答包，中心主机将认为该主机被拔出，将再次把新主机列表广播给所有主机。所有主机重新计算自己的令牌号。

e)被拔出的主机从此退出令牌传递。

如图1所示，本实用新型的多主机RS485通信装置，设有主控主机，主控主机通过RS485通信线3连接1至n个主机，主控主机还通过令牌控制线4连接1至n个主机，令牌控制线按时间令牌传递方式进行联接通信。

实施例，用OMAPL138（一颗双核CPU芯片）组成的嵌入式系统做主控主机为，用32个由LPC1225为CPU组成的一个单片机系统为主机，所有主机用一块总线板连接，总线板上的一根印刷铜线做令牌控制线。

由于令牌时间片可以设置得非常短，远比传输一个字节的时间短，因此，令牌传递速度非常快，没有数据需要传输的主机，几乎不占用网络时间，故网络带宽的利用率将显著提高。当一个主机产生传输数据的需求后，由于令牌快速传递，将在非常短的时间内传递到自己，故实时性将大大提高。网络中的主控主机，只负责传递出第一个令牌，第一个令牌传出后，网络中所有主机的地位是平等的，任何主机只要获取令牌就可以发送数据，避免了现有技术的RS485网络中，从机必须经过主机允许才能发送数据的问题。

Claims

1.一种多主机RS485通信装置，设有主控主机，主控主机通过RS485通信线（3）连接1个以上主机，其特征在于，所述主控主机通过令牌控制线（4）连接1个以上主机。

2.根据权利要求1所述的多主机RS485通信装置，其特征在于：所述令牌控制线（4）采用现有技术的导电线。

3.根据权利要求2所述的多主机RS485通信装置，其特征在于：所述主机为32个。

4.根据权利要求3所述的多主机RS485通信装置，其特征在于：所述主控主机采用OMAPL138，主机采用LPC1225。

5.根据权利要求4所述的多主机RS485通信装置，其特征在于：所述令牌控制线（4）的时间片为传输半个字节的长度。