一种多个节点设备互连的单总线通信方法

摘要

本发明是一种用于多个节点设备互连的单总线通信方法，通过采用独特的信号压制特点、通信节点地址形式和通信帧组织方式，使得总线竞争的开销为零，各通信节点在通信请求上处于同等地位，可以构成无主的互连通信网；由于总线速率是开放的，所以不同应用领域可采用不同的速率。集成电路芯片间互连可以使用高速率，系统板级连接可使用中等速率，通信网分布范围较大的领域，如检测、数据采集、现场总线、安防系统等可采用低速率。一条具体的通信总线能达到的最高速率由总线负载和总线驱动能力决定。

主权项

1.多个节点设备互连的单总线通信方法，其特征在于：多个节点设备通过单总线互连，每个节点设备具备独立的总线采样时钟，且具备唯一的设备地址；设备地址处于发送的通信帧的帧首；每个节点设备始终监视总线状态，利用信号压制特点，当有多个节点设备同时发送通信帧时，总是设备地址中首先出现优势码元的设备在总线上表达正确的通信帧数据；节点设备发出帧首后，如果得到的监视数据和发送数据不一致，说明存在总线竞争，则本节点设备就要停止发送数据，等到下次总线空闲时才重新发送；具备首先发送强元信号的设备得到的监视数据和发送数据一致，说明没有监测到竞争，其数据能够不受破坏地继续发送，无须重新开始，使得竞争开销为零；所述的节点设备地址存在潜在总线优先权；地址分配方式采用一种可扩展地址规模的分级方式；每个节点设备需要通信时，自主地对总线提出申请，没有主从之分；各节点设备能够发送、接收和识别元信号序列；其中，元信号是指码元对应的信号传输媒介所特有的物理状态，分为强元信号和弱元信号两种；强元信号是指具备压制另外一种元信号特性的信号，即当两种元信号同时发送到总线上，总线物理状态和单独发送强元信号时的状态一样，而被压制的信号为弱元信号；所述的元信号序列由强元信号和弱元信号构成，为使每个序列都包含位同步信息，采用的具体的元信号序列以强元信号开始，弱元信号结束；元信号序列与多个节点设备组成的通信系统中的数据码元一一对应；所述的优势码元是指与强元信号持续时间长于弱元信号的元信号序列对应的数据码元。