带时钟信号的半双工串行总线通信方法及通信系统

摘要

本发明涉及一种小型工业控制网络的通信系统及其方法。带时钟信号的半双工串行总线通信系统，包括主机、从机、串行通信总线，串行通信总线包括：电源线、公共地线、数据线和时钟线4根导线，串行通信总线两端分别连接终端电路，主机与从机分别通过接口电路接入串行通信总线上。其通信方法是：确定共享式串行总线上接入的N个通信从机中的每个从机以地址号作为从机唯一的识别码；由通信主机按帧结构向串行总线上发送并接收周期性交换信息；各从机根据主机发送的帧结构中的对应识别码与主机进行数据交换。本通信系统采用半双工式的数据通信，数据通信的发起和结束由主机控制，并可与全部从机交换数据，其通信是周期性的，接点间的通信延迟是确定的。

主权项

1、一种带时钟信号的半双工串行总线通信方法，该方法包括以下步骤：第一、确定用于通信的共享式串行总线；第二、确定共享式串行总线上接入的N个通信从机中的每个从机以地址号作为从机唯一的识别码，其中N为整数，且N≥1；第三、由通信主机按帧结构向串行总线上发送并接收周期性交换信息；第四、各从机根据主机发送的帧结构中的对应识别码与主机进行数据交换；第五、结束一次通信周期过程；其特征是，第三步中主机发送的帧结构包括：同步段、功能段、数据段、结束段；其中——同步段：为持续一定时间的逻辑值＝1的时钟信号，宽度设定为W1＝a*T，T为总线定时的基准信号周期，a为整数，且a≥1；用于表示一个通信周期的开始，由主机发出，连接在总线上的所有从机在检测到同步信号后，开始一个新的通信周期；——功能段：为事先定义好的总线命令，由主机发出，所有的从机都会接收和响应；功能段的宽度设定为W2＝b*T，b为整数，且b≥1，宽度系数b代表功能段所占用的数据位的多少；——数据段：用于完成主机与从机之间的数据交换，包括N个子数据段，每个子数据段与一个从机的地址对应；子数据段：包括主机发送给从机的c位数据和校验位以及从机发送给主机的c位数据和校验位两部分；单个子数据段的宽度W3＝2(c+1)*T，c为整数，且c≥1，整数c代表主机与从机之间每次数据交换的数据位数；——结束段：表示一次通信周期的结束，由主机发出的逻辑值＝0的时钟信号，宽度W5＝d*T，d为整数，且d≥1。