總線中繼裝置的製作方法
2023-07-22 13:04:41 3
專利名稱：總線中繼裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，更具體地涉及一種適用於HDLC (High-Level Data Link Control,高級數據鏈3各控制)的485總線中 繼裝置。
背景技術：
標準485總線只能帶32個點，當需要驅動更多負載的時候，需 要專用晶片或者中繼母線。在傳送HDLC信息的時候，則必須進行 雙向中繼。現在主要採用兩種技術實現雙向中繼1、使用額外信號 線控制中繼器；2、；險測信號方式控制中繼。圖1和圖2中分別示出了這兩種技術所採用的結構。由圖l和 圖2中可以看出現有的雙向中繼結構非常複雜。由於在傳送HDLC信息的時候，總線中繼必須是雙向的，但是 現有的雙向中繼設計比較複雜，可靠性較低，所以需要一種技術來 解決上述問題。發明內容鑑於上述問題，本發明提供了一種總線中繼裝置。根據本發明的總線中繼裝置，包括雙向驅動單元，用於接收 總線上的數據並進行驅動再生，生成具有強大驅動能力的信號；總 線狀態檢測單元，用於對雙向驅動單元兩側的總線進行採樣，並根據HDLC協議判斷兩側總線的狀態，確定數據傳輸方向並4全測有無 沖突發生；驅動控制單元，用於根據數據傳輸方向控制雙向驅動單 元；以及衝突製造單元，用於在總線狀態4企測單元才企測到沖突後， 生成衝突數據並向相鄰的總線中繼裝置發送衝突數據。在上述的總線中繼裝置中，在總線狀態4企測單元連續;險測到N 個高電平的情況下，確定總線空閒，其中，N〉-6且N為整悽史。在上述的總線中繼裝置中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處 於關閉狀態的情況下，總線的一側檢測為低電平，總線的另一側檯r 測為高阻狀態，則確定總線在空閒後有新的悽t椐產生。在上述的總線中繼裝置中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處 於打開狀態的情況下，總線兩側的悽t據一致，確定總線處於正常工 作狀態。在上述的總線中繼裝置中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處 於關閉狀態的情況下，總線兩側同時出現低電平信號，則確定有沖 突產生。在上述的總線中繼裝置中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處 於打開狀態的情況下，總線兩側的數據不同，則確定有沖突發生。在上述的總線中繼裝置中，驅動控制單元在總線處於空閒狀態 的情況下，將關閉兩個傳輸方向上驅動，使得總線呈高阻狀態；驅 動控制單元根據數據傳輸方向，將驅動方向i殳置為悽t據傳輸的方向。優選地，總線中繼裝置用於中繼485總線。
通過上述4支術方案，本發明實現了如下4支術效果通過利用 HDLC協議特點設計的中繼技術，採集中繼兩端數據總線上的信號 來判斷總線^1夫態，繼而4空制中繼馬區動方向，乂人而以比專交簡單的方式 實現雙向中繼，並且大大簡化了中繼設計的複雜度，提高了可靠性， 並有效提升了總線的驅動能力。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申 請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並 不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了現有技術中的使用額外信號線控制中繼器的結構；圖2示出了現有技術中的檢測信號方式控制中繼器的結構；圖3示出了才艮據本發明一實施例的總線中繼裝置；圖4示出了根據本發明另一實施例的總線中繼裝置；以及圖5示出了根據本發明又一實施例的總線中繼裝置。
具體實施方式
下面參考附圖，詳細說明本發明的具體實施方式
。圖3示出了根據本發明一實施例的總線中繼裝置。該總線中繼 裝置包括雙向驅動單元302,用於接收總線上的數據並進行驅動 再生，生成具有強大驅動能力的信號；總線狀態檢測單元304，用 於對雙向驅動單元兩側的總線進4於採樣，並4艮據HDLC協議的特點 判斷兩側總線的狀態，確定悽t據傳輸方向並4企測有無衝突發生；馬區 動控制單元306，用於糹艮據悽欠據傳輸方向控制雙向驅動，將驅動方向設置為數據傳輸的方向，如果總線處於空閒狀態，則將雙向驅動關閉，總線呈高阻狀態；以及衝突製造單元308,用於在任意一個 中繼;f企測到衝突後，為了將衝突信息傳遞出去，生成衝突數據並向 相鄰的中繼發送衝突^t據。其中，在總線狀態檢測單元連續檢測到N個高電平的情況下， 確定總線空閒，其中，N〉-6且N為整悽t。其中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處於關閉狀態的情況下， 總線的 一側衝企測為 <氐電平，總線的另 一側才企測為高阻狀態，則確定 總線在空閒後有新的數據產生。其中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處於打開狀態的情況下， 總線兩側的悽W居 一 致，確定總線處於正常工作狀態。其中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處於關閉狀態的情況下， 總線兩側同時出現低電平信號，則確定有衝突產生。其中，在總線中繼裝置的驅動控制單元處於打開狀態的情況下， 總線兩側的^t據不同，則確定有衝突發生。其中，驅動控制單元在總線處於空閒狀態的情況下，將關閉兩 個傳輸方向上驅動，使得總線呈高阻狀態；驅動控制單元根據數據 傳輸方向，將驅動方向i殳置為lt據傳^T的方向。其中，在此的總線為中繼485總線，也可以為其他類型的總線。圖4示出了根據本發明另一實施例的總線中繼裝置。在該實施 例中，模塊402為雙向驅動電路。總線信號進入一個接收器後轉換 為TTL電平，該TTL電平進入驅動器中並轉化為總線差分信號輸
出，經過這樣的過程實現了一個傳輸方向上信號的驅動再生，通過 兩組這樣的接收驅動器件，實現兩個方向信號的驅動再生。模塊404是總線狀態檢測單元，通過兩個接收器實時接收雙向 驅動器兩側總線的數據，並將接收到的數據轉化為TTL電平信號送 入FPGA內，FPGA根據HDLC信號的特點判斷兩側總線狀態，包 才舌以下幾種情況1、 連續檢測到N個1 (N可通過CPU內部寄存器進行設置， 一般N=8 )，則認為總線空閒，因為HDLC協議規定被傳輸的數據 在正常情況下不可能出現連續7個1(HDLC協議中採用了逢5插0 才幾制)，更不可能出現連續8個1。2、 中繼的驅動處於關閉狀態時，只要一側總線衝企測到0，另一 側總線高阻(驅動關閉後，持續檢測到的都是1說明是高阻)，說明 總線在空閒後有新的數據產生，這是因為根據HDLC協議，當新發 一組悽t據的時候起始的那位一定是0。3、 驅動在打開狀態，兩側總線的悽G居一致，il明總線正處於正 常工作狀態。4、 驅動在關閉狀態，兩側總線數據同時有信號0,，說明有沖突 產生。5、 驅動在打開狀態，兩側總線數據不同，也表明發生了沖突。模塊406是驅動控制單元，根據總線的不同狀態控制雙向驅動 單元中的接收器和驅動器的使能管腳，包括以下情況1、 4企測到總線處於空閒狀態後，兩個方向的驅動均關閉，兩側 總線都處於高阻狀態。2、總線上有新的數據產生後，驅動向高阻的一側打開，另一個 方向的驅動相應關閉。模塊408是沖突製造單元，若檢測到某一側的總線上有沖突產 生，沖突製造單元就在沒有發生衝突的另一側產生衝突信號(例如 連續6個1,因HDLC的^t據逢5插0,連續6個1必定能和總線 信號產生衝突)，使另一側的總線也衝突，如此類推，使所有總線跨 段(兩個中繼之間的總線部分)都變成衝突狀態，正確地傳遞衝突 信息。圖5示出了根據本發明又一實施例的總線中繼裝置。在該實施 例中，才莫塊502、 506、 508分別與前一實施例中的才莫塊402、 406、 408 —致，區別在於模塊504中的衝突產生判斷是利用電壓檢測器 實現的。釆用電壓#企測器能夠監控兩側總線電平，如果雙向驅動兩 端高低電平狀態不同，或者一側總線出現了非常奇怪的半高電平， 那麼說明有沖突發生，沖突檢測器就會控制沖突製造單元508製造 衝突，並將沖突信息傳遞到各個跨段。由此可見，通過利用HDLC協議特點設計的中繼技術，採集中 繼兩端悽t據總線上的信號來判斷總線狀態，繼而控制中繼驅動方向， /人而以比4交簡單的方式實J見雙向中繼，並且大大簡4匕了中繼i殳計的 複雜度，提高了可靠性，並有效提升了總線的驅動能力。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明， 對於本領i或的^支術人員來i兌，本發明可以有各種更改和變4匕。凡在 本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種總線中繼裝置，其特徵在於包括雙向驅動單元，用於接收總線上的數據並進行驅動再生， 生成具有強大驅動能力的信號；總線狀態^r測單元，用於^j"所述雙向馬區動單元兩側的總線 進行採樣，並根據高級數據鏈路控制協議判斷兩側總線的狀 態，確定婆t據傳l命方向並4全測有無沖突發生；驅動控制單元，用於根據所述數據傳輸方向控制所述雙向 馬區動單元；以及衝突製造單元，用於在所述總線狀態檢測單元檢測到沖突 後，生成沖突數據並向相鄰的總線中繼裝置發送所述沖突數據。
2. 根據權利要求1所述的總線中繼裝置，其特徵在於，在所述總 線狀態;險測單元連續才企測到N個高電平的情況下，確定總線 空閒，其中，N〉-6且N為整悽史。
3. 根據權利要求1所述的總線中繼裝置，其特徵在於，在所述總 線中繼裝置的驅動控制單元處於關閉狀態的情況下，總線的一 側檢測為低電平，所述總線的另一側;險測為高阻狀態，則確定 所述總線在空閒後有新的數據產生。
4. 根據權利要求1所述的總線中繼裝置，其特徵在於，在所述總 線中繼裝置的驅動控制單元處於打開狀態的情況下，所述總線 兩側的ft據一致，確定所述總線處於正常工作狀態。
5. 根據權利要求1所述的總線中繼裝置，其特徵在於，在所述總 線中繼裝置的驅動控制單元處於關閉狀態的情況下，所述總線 兩側同時出現低電平信號，則確定有衝突產生。
6. 根據權利要求1所述的總線中繼裝置，其特徵在於，在所述總 線中繼裝置的驅動控制單元處於打開狀態的情況下，所述總線 兩側的凝:才居不同，則確定有衝突發生。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的總線中繼裝置，其特徵在 於，所述驅動控制單元在所迷總線處於空閒狀態的情況下，將 關閉兩個傳輸方向上驅動，使得所述總線呈高阻狀態；所述驅 動控制單元根據數據傳輸方向，將驅動方向設置為數據傳輸的 方向。
8. 根據權利要求7所述的總線中繼裝置，其特徵在於，所述總線 中繼裝置用於中繼485總線。
全文摘要
本發明提供了一種總線中繼裝置，包括雙向驅動單元，用於接收總線上的數據並進行驅動再生，生成具有強大驅動能力的信號；總線狀態檢測單元，用於對雙向驅動單元兩側的總線進行採樣，並根據高級數據鏈路控制協議判斷兩側總線的狀態，確定數據傳輸方向並檢測有無衝突發生；驅動控制單元，用於根據數據傳輸方向控制雙向驅動單元；以及衝突製造單元，用於在總線狀態檢測單元檢測到衝突後，生成衝突數據並向相鄰的總線中繼裝置發送衝突數據。通過本發明，大大簡化了中繼設計的複雜度，提高了可靠性，並有效提升了總線的驅動能力。
文檔編號H04L29/08GK101146121SQ20071011146
公開日2008年3月19日 申請日期2007年6月20日 優先權日2007年6月20日
發明者楨 張, 沙小寧 申請人:中興通訊股份有限公司