本发明专利技术公开了一种基于RS485分布式总线系统的控制方法，RS485分布式总线中的各个节点，开始仅处于接收状态，监测RS485分布式总线状态；在本节点需要发送指令或数据时，会启动总线控制权竞争获得机制，密切探测RS485分布式总线状态，若总线状态在一定时间（总线竞争延时探测时间）内始终处于空闲状态，就认为RS485分布式总线处于空闲状态，即可置位本节点的RS485芯片的发送使能引脚“ＴＥ”，占用总线，并及时发送数据，直至本节点数据发送完毕，清除本节点的RS485芯片的发送使能引脚“ＴＥ”，释放RS485分布式总线资源。本发明专利技术的控制方法采用的是一种通过监测总线空闲状态，竞争获得总线控制权的技术方案。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于RS485分布式总线系统的控制方法。本专利技术适用于异步串行通信，特别适用于数据通信不是很频繁，通信波特率不超过19200BPS，采用短帧通信结构，每一帧的有效字节数为1-255个可变的数据通信、自动控制等应用系统。
技术介绍
RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站点等优点，使其成为首选的异步串行通信接口，在安防领域，特别是电视监控系统得到广泛应用。RS-485网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构(直线拓扑)，不支持环形或星形网络。RS-485用于多点互连时非常方便，采用一条屏蔽双绞线电缆作RS-485总线，将各个节点挂接上，联网构成分布式系统，称之为RS485分布式总线系统。参见图1，各个节点也可是是各种设备，如设备1、设备2、设备3、设备4、......、设备n，设备是系统中各种用途的独立设备，例如是控制键盘、显示设备、中控设备、终端驱动设备等；也可以是一个大型设备中各种用途的独立的部件，例如是控制面板部件、显示部件、中控部件、终端驱动部件等。这些部件利用RS485通信芯片，采用异步通信方式，实现双向数据通信。撇开各设备或部件的具体应用功能，仅基于通信方面的功能，将设备1、设备2、设备3、设备4、……、设备η称为RS485分布式总线的节点1、节点2、节点3、节点4、……、节点η，参见图1。RS-485分布式总线一般最大支持32个节点(η〈=32)，如果使用特制的485芯片，可以达到128个(η〈=128)或者256个节点(η〈=256)，最大的可以支持到400个节点(η〈=400)οRS-485分布式总线采用半双工双向通信工作方式，任何时候只能有一节点处于发送状态。RS485分布式总线各节点，RS485芯片初始状态均为不发送仅接收状态。此时总线电平为高阻状态，称之为总线空闲状态。总线空闲状态时各节点RS485芯片接收引脚R的电平为T T L电平“ 1 ”。各节点始终监测的RS485芯片接收引脚R的电平为T T L电平“0”时，各节点均视RS485分布式总线为非空闲状态。如何保证RS485分布式总线中的各个节点，在需要发送数据时，能不冲突、高效地、可靠地发出数据，并保证RS485分布式总线中只有一节点处于发送状态，是RS485分布式总线系统通信关键技术。目前，常采用以下技术构建RS485分布式总线系统: 1、纯主站系统 系统只有一个主站，独占RS485分布式总线控制权，其它站点均处于接收状态。主站可随时对一个从站、一组从站或所有从站发送信息。该技术构建的是一个单向的RS485通信，应用场合受限，常用于系统中的分支子系统。2、主一从系统(总线时分系统，RS485初始推广令牌环的拓展技术) 一般采用的是主从通信方式，即一个主站带多个从站。首先在RS485分布式总线诸多站点中，定义一个，且仅定义一个主站，主站具有对总线的控制权，可主动发送信息。主站采用令牌方式分配RS485总线控制权，得到令牌的从站可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权，向系统各站点发送信息。该技术实现RS485双向通信，通过约定协议，完全可构建多站系统。但该技术存在RS485总线资源利用率不高、实时性差、站点数量少等缺点，无法发展成为“RS485现场总线”。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于RS485分布式总线系统的控制方法，该控制方法采用的是一种通过监测总线空闲状态，竞争获得总线控制权的技术方案。为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种基于RS485分布式总线系统的控制方法，所述RS485分布式总线系统是采用一条屏蔽双绞线电缆作RS485总线，将各个节点挂接上，联网构成分布式系统； 所述控制方法包括: 第一，RS485分布式总线中的各个节点，开始仅处于接收状态，监测RS485分布式总线状态； 第二，依据本节点系统控制优先级别，通过与其它节点的通信，竞争获得系统控制编号，进而通过计算确定本节点系统控制延时系数； 第三，判别是否需要发送指令或数据； 第四，若需要发送指令或数据的，则再判别是否已获得总线控制权； 第五，若没有获得总线控制权，则通过密集探测系统总线状态，竞争获得系统总线控制权； 第六，再判别系统总线是否空闲，若空闲，则占用总线，进入发送状态使能，启动送数据机制，开始发送第一个数据，并进入第八步；若系统总线不空闲，则直接进入第八步； 第七，若获得总线控制权，则连续发送数据，并判断发送数据是否完毕，若发送完毕，则关闭发送状态，释放总线，并清除连续发送数据机制；若数据没有发送完毕，则继续发送数据，直至发送数据完毕； 第八，由于节点始终处于接收状态，所以节点不仅能接收到系统其它节点发出的指令或数据，也能接收到本节点发出的指令或数据；通过将接收到的字节与自己刚发出字节比较，能及时知道本节点是否成功地发送了指令或数据，起到自动纠错作用，同时也能判断总线是否正常； 第九，节点接收到系统其它节点发出的指令或数据，判断是否是其它节点向本节点发送的要求入网指令，若是则继续判断其它节点优先级别是否比本节点优先级别高，若是则回复允许入网指令，同时本节点退出已获得的入网权，回到第二步，否则回复不允许入网指令；对于本节点接收到的其它指令或数据，也要及时进行相应处理。本专利技术一种基于RS485分布式总线系统的控制方法采用的是一种通过监测总线空闲状态，竞争获得总线控制权的技术方案。本专利技术的思路是:RS485分布式总线中的各个节点，开始仅处于接收状态，监测RS485分布式总线状态；在本节点需要发送指令或数据时，会启动总线控制权竞争获得机制，密切探测RS485分布式总线状态，若总线状态在一定时间(总线竞争延时探测时间)内始终处于空闲状态，就认为RS485分布式总线处于空闲状态，即可置位本节点的RS485芯片的发送使能引脚“T E”，占用总线，并及时发送数据，直至本节点数据发送完毕，清除本节点的RS485芯片的发送使能引脚“ T E ”，释放RS485分布式总线资源。本专利技术的控制方法是引入RS485总线控制权竞争机制，实现了 RS485总线多主站系统。本专利技术的控制方法已基本解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。本专利技术能使每节点设备均能高效、实时、避免冲突地实现数据通信。本专利技术适用于异步串行通信，特别适用于数据通信不是很频繁，通信波特率不超过19200BPS，采用短帧通信结构，每一帧的有效字节数为1-255个可变的数据通信、自动控制等应用系统。本专利技术把数据通信控制权彻底下放到一根双绞线连接起来RS485分布式总线上的诸多节点设备，实现方法简单，对节点设备的微控制器要求低。【附图说明】图1为RS485分布式总线系统示意图； 图2为本专利技术一种基于RS485分布式总线系统的控制方法总流程图； 图3为依据节点优先级别竞争获得本节点系统控制延时系数的流程图； 图4为通过探测总线状态竞争获得系统总线控制权的流程图； 图5为发送数据流程图； 图6为接收数据流程图； 图7为特例总线数据流状态为数据=255、校验位=1各节点探测原理示意图； 图8为特例总线数据流状态为数据=任意、校验位=0各节点探测原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于RS485分布式总线系统的控制方法，所述RS485分布式总线系统是采用一条屏蔽双绞线电缆作RS485总线，将各个节点挂接上，联网构成分布式总线系统；其特征是：所述控制方法包括：第一，RS485分布式总线中的各个节点，开始仅处于接收状态，监测RS485分布式总线状态；第二，依据本节点系统控制优先级别，通过与其它节点的通信，竞争获得系统控制编号，进而通过计算确定本节点系统控制延时系数；第三，判别是否需要发送指令或数据；第四，若需要发送指令或数据的，则再判别是否已获得总线控制权；第五，若没有获得总线控制权，则通过密集探测系统总线状态，竞争获得系统总线控制权；第六，再判别系统总线是否空闲，若空闲，则进入发送状态使能，占用总线，开始发送第一个数据，并启动连续送数据机制，并进入第八步；若系统总线不空闲，则直接进入第八步；第七，若获得总线控制权，则连续发送数据，并判断发送数据是否完毕，若发送完毕，则关闭发送状态，释放总线，并清除连续发送数据机制；若数据没有发送完毕，则继续发送数据，直至发送数据完毕；第八，由于节点始终处于接收状态，所以节点不仅能接收到系统其它节点发出的指令或数据，也能接收到本节点发出的指令或数据；通过将接收到的字节与自己刚发出字节比较，能及时知道本节点是否成功地发送了指令或数据，起到自动纠错作用，同时也能判断总线是否正常；第九，节点接收到系统其它节点发出的指令或数据，判断是否是其它节点向本节点发送的要求入网指令，若是则继续判断其它节点优先级别是否比本节点优先级别高，若是则回复允许入网指令，同时本节点退出已获得的入网权，回到第二步，否则回复不允许入网指令；对于本节点接收到的其它指令或数据，也要及时进行相应处理。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周海令，
申请(专利权)人：上海海视电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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