主從式全雙工串行傳輸系統及主從式全雙工串行傳輸方法

2023-10-08 07:39:29

專利名稱：主從式全雙工串行傳輸系統及主從式全雙工串行傳輸方法
技術領域：
本發明涉及一種主從式全雙エ串行傳輸(Serial Transmission)方法及主從式全雙エ串行傳輸系統。
背景技術：
請參照圖1，圖I繪示為依照傳統主從式全雙エ串行傳輸系統的示意圖。傳統主從式全雙エ串行傳輸系統I包括主出從入總線11、主入從出總線12、主控裝置13及從屬裝置14(1) 14 (N)，其中N是正整數。主控裝置13經主出從入總線11傳送數據分組至從屬裝置14⑴ 14(N)，並經主入從出總線12接收由從屬裝置14⑴ 14(N)送出的數據分組。
請同時參照圖2、圖3及圖4，圖2繪示為主控裝置送出第I筆數據分組的示意圖，圖3繪示為主控裝置送出第2筆數據分組的示意圖，圖4繪示為主控裝置送出第3筆數據分組的示意圖。為方便說明起見，圖2至圖4以N等於3為例說明。如圖2所示，主控裝置13經主出從入總線11送出第I筆數據至從屬裝置14(1) 14(3)，第I筆數據包括數據分組Al A3。如圖3所示，主控裝置13經主出從入總線11送出第2筆數據至從屬裝置14 (I) 14 (3)，第2筆數據包括數據分組BI B3。如圖4所示，主控裝置13經主入從出總線12接收數據分組Al A3，並經主出從入總線11送出第3筆數據至從屬裝置14(1) 14(3)，第3筆數據包括數據分組Cl C3。請同時參照圖2及圖5，圖5繪示為主控裝置傳送及接收數據分組的示意圖。主控裝置13經主出從入總線11依序單向送出數據分組Al A3、數據分組BI B3、數據分組Cl C3及數據分組Dl D3，並依序地自主入從出總線12單向接收數據分組Al A3、數據分組BI B3、數據分組Cl C3及數據分組Dl D3。由此可知，在傳統主從式全雙エ串行傳輸系統中，主控裝置主導從屬裝置的數據收發。主控裝置通過不斷地通過送出數據分組至從屬裝置，便能接收由從屬裝置回應的數據分組。

發明內容
本發明涉及一種主從式全雙エ串行傳輸方法及主從式全雙エ串行傳輸系統。根據本發明，提出一種主從式全雙エ串行傳輸方法。主從式全雙エ串行傳輸方法系用於主從式全雙エ串行傳輸系統，且主從式全雙エ串行傳輸系統包括主出從入總線、主入從出總線、從屬裝置及主控裝置。主從式全雙エ串行傳輸方法包括主控裝置輪詢從屬裝置以產生排序記錄；主控裝置經主出從入總線廣播排序記錄；從屬裝置記錄排序記錄；從屬裝置監聽主入從出總線上的分組傳送狀態；以及從屬裝置根據分組傳送狀態及排序記錄接續地傳送數據分組至主控裝置。根據本發明，提出一種主從式全雙エ串行傳輸系統。主從式全雙エ串行傳輸系統包括主出從入總線、主入從出總線、從屬裝置及主控裝置。各從屬裝置包括單向緩衝器及雙向緩衝器。單向緩衝器耦接主出從入總線，而雙向緩衝器耦接主入從出總線。主控裝置輪詢從屬裝置以產生排序記錄，並經主出從入總線廣播排序記錄，從屬裝置記錄排序記錄，且各從屬裝置經雙向緩衝器監聽主入從出總線上的分組傳送狀態，井根據分組傳送狀態及排序記錄接續地傳送數據分組至主控裝置。為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉優選實施例，並配合附圖，作詳細說明如下


圖I繪示為依照傳統主從式全雙エ串行傳輸系統的示意圖。圖2繪示為主控裝置送出第I筆數據分組的示意圖。圖3繪示為主控裝置送出第2筆數據分組的示意圖。圖4繪示為主控裝置送出第3筆數據分組的示意圖。 圖5繪示為主控裝置傳送及接收數據分組的示意圖。圖6繪示為依照實施例的主從式全雙エ串行傳輸系統的示意圖。圖7繪示為從屬裝置的示意圖。圖8繪示為主從式全雙エ串行傳輸方法的流程圖。圖9繪示為主從式全雙エ串行傳輸系統的分組格式的示意圖。圖10繪示為主控裝置送出第I個用以初始化的命令分組的示意圖。圖11繪示為主控裝置送出第2個用以初始化的命令分組的示意圖。圖12繪示為主控裝置送出第3個用以初始化的命令分組的示意圖。圖13繪示為主控裝置送出第4至32個用以初始化的命令分組的示意圖。圖14繪示為主控裝置廣播排序記錄的示意圖。圖15繪示為從屬裝置記錄排序記錄的示意圖。圖16繪示為啟動從屬裝置64(1)的示意圖。圖17繪示為從屬裝置64(1)傳送數據分組的示意圖。圖18繪示為從屬裝置64(2)傳送數據分組的示意圖。圖19繪示為從屬裝置64(3)傳送數據分組的示意圖。圖20繪示為從屬裝置64(I)於從屬裝置64(3)後接續地傳送數據分組的示意圖。圖21繪示為從屬裝置依排序記錄傳送分組的示意圖。圖22繪示為主控裝置傳送分組的示意圖。主要元件符號說明I :傳統主從式全雙エ串行傳輸系統6 :依照實施例的主從式全雙エ串行傳輸系統11,61 :主出從入總線12、62:主入從出總線13,63 :主控裝置14(1) 14(N) ,64(1) 64(N):從屬裝置71:驅動電路72:控制電路81 85:步驟
91 :地址欄位92 :分組類別欄位93 :數據/命令碼欄位94 :錯誤校驗碼欄位711:傳輸接 ロ712:單向緩衝器713 :雙向緩衝器
Al A3、BI B3、Cl C3、Dl D3、Gl G3 :數據分組El E32、F1、K1 :命令分組Rl R3 :排序Hl :調度記錄
具體實施例方式下述實施例公開ー種主從式全雙エ串行傳輸方法及主從式全雙エ串行傳輸系統。主從式全雙エ串行傳輸方法系用於主從式全雙エ串行傳輸系統，且主從式全雙エ串行傳輸系統包括主出從入總線、主入從出總線、從屬裝置及主控裝置。主從式全雙エ串行傳輸方法包括輪詢從屬裝置以產生排序記錄；經主出從入總線廣播排序記錄；從屬裝置記錄排序記錄；從屬裝置監聽主入從出總線上的分組傳送狀態；以及從屬裝置根據分組傳送狀態及排序記錄接續地傳送數據分組至主控裝置。主從式全雙エ串行傳輸系統包括主出從入總線、主入從出總線、從屬裝置及主控裝置。各從屬裝置包括單向緩衝器及雙向緩衝器。單向緩衝器耦接主出從入總線，而雙向緩衝器耦接主入從出總線。主控裝置輪詢從屬裝置以產生排序記錄，並經主出從入總線廣播排序記錄，從屬裝置記錄排序記錄，且各從屬裝置經雙向緩衝器監聽主入從出總線上的分組傳送狀態，井根據分組傳送狀態及排序記錄接續地傳送數據分組至主控裝置。請同時參照圖6、圖7、圖8及圖9，圖6繪示為依照實施例的主從式全雙エ串行傳輸系統的示意圖，圖7繪示為從屬裝置的示意圖，圖8繪示為主從式全雙エ串行傳輸方法的流程圖，圖9繪示為主從式全雙エ串行傳輸系統的分組格式的示意圖。主從式全雙エ串行傳輸系統6包括主出從入總線61、主入從出總線62、主控裝置63及從屬裝置64(1) 64(N)，其中N是正整數，而從屬裝置64⑴ 64(N)由排序首至排序末。各從屬裝置64 (I) 64 (N)包括驅動電路71及控制電路72，且控制電路72用以控制驅動電路71。驅動電路71進ー步包括傳輸接ロ 711、單向緩衝器712及雙向緩衝器713。單向緩衝器712耦接主出從入總線61，而雙向緩衝器713耦接主入從出總線62。從屬裝置64 (I) 64 (N)能經由雙向緩衝器713監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態。主從式全雙エ串行傳輸系統6的分組格式包括地址欄位91、分組類別欄位92、數據/命令碼欄位93及錯誤校驗碼欄位94。地址欄位91用以記錄分組的目的地址，而分組類別欄位92用以記錄分組的類別，如數據分組或命令分組。數據/命令碼欄位93用以記錄數據分組的數據或命令分組的命令碼，命令碼例如表示命令分組用以初始化從屬裝置、啟動排序記錄或是註記排序末的從屬裝置。錯誤校驗碼欄位94用以記錄錯誤校驗碼，錯誤校驗碼例如為循環冗餘校驗(Cyclic Redundancy Check, CRC)碼。
主從式全雙エ串行傳輸方法能應用於前述主從式全雙エ串行傳輸系統6，且至少包括步驟81至85。如步驟81所示，主控裝置63輪詢從屬裝置64 (I) 64 (N)以產生排序記錄。主控裝置63例如依序發出用以初始化的命令分組以輪詢從屬裝置64(1) 64(N)，所以可將步驟81視為主控裝置63初始化從屬裝置64(1) 64 (N)。進ー步來說，主控裝置63輪詢從屬裝置64 (I) 64 (N)以記錄從屬裝置64(1) 64 (N)的數量及位置，主控裝置63井根據從屬裝置64(1) 64(N)的數量及位置規劃從屬裝置64(I) 64(N)之間的傳輸順序以產生排序記錄。此外，主控裝置63更能註記排序末的從屬裝置64 (N)。如步驟82所示，主控裝置63經主出從入總線61廣播排序記錄。如步驟83所示，從屬裝置64(1) 64(N)記錄排序記錄。如步驟84所示，從屬裝置64(I) 64(N)監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態。如步驟85所示，從屬裝置64 (I) 64 (N)根據分組傳送狀態及排序記錄接續地傳送數據分組至主控裝置63。舉例來說，當主控裝置63經主出從入總線61廣播ー用以啟動ー調度記錄的命令分組後，排序為i+1的從屬裝置64(i+l)監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態並於排序為i的從屬裝置64(i)的傳送數據分組完畢後，接續地傳送數據分組。其中，i系小於N的正整數。排序首的從屬裝置64(1)監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態並於從屬裝置64 (N)的傳送數據分組完畢後，接續地傳送數據分組。當第i個從屬裝置未於一等待時間內傳送分組至主控裝置63，第i個從屬裝置的排序記錄被移除，第i+1個從屬裝置接續地傳送數據分組。請同時參照圖10至圖13，圖10繪示為主控裝置送出第I個用以初始化的命令分組的示意圖，圖11繪示為主控裝置送出第2個用以初始化的命令分組的示意圖，圖12繪示為主控裝置送出第3個用以初始化的命令分組的示意圖，圖13繪示為主控裝置送出第4至32個用以初始化的命令分組的示意圖。為方便說明起見，後續圖示的從屬裝置以從屬裝置 64(1) 64(3)為例說明，然從屬裝置的個數可視其實際運用予以彈性調整。如圖10所示，主控裝置63經主出從入總線61廣播用以初始化的命令分組E1。從屬裝置64(1)經主出從入總線61接收命令分組El後，回應地經主入從出總線62將命令分組El傳輸至主控裝置63。主控裝置63接收由從屬裝置64 (I)傳輸的命令分組El後即產生從屬裝置64 (I)的排序Rl，並將排序Rl加入排序記錄R中，此時排序記錄R = [R1]。接著如圖11所示，主控裝置63經主出從入總線61廣播用以初始化的命令分組E2。從屬裝置64(2)經主出從入總線61接收命令分組E2後，回應地經主入從出總線62將命令分組E2傳輸至主控裝置63。主控裝置63接收由從屬裝置64(2)傳輸的命令分組E2後即產生從屬裝置64(2)的排序R2，並將排序R2加入排序記錄R中，此時排序記錄R= [RlR2]。跟著如圖12所示，主控裝置63經主出從入總線61廣播用以初始化的命令分組E3。從屬裝置64(3)經主出從入總線61接收命令分組E3後，回應地經主入從出總線62將命令分組E3傳輸至主控裝置63。主控裝置63接收由從屬裝置64(3)傳輸的命令分組E3後即產生從屬裝置64(3)的排序R3，並將之加入排序記錄R中，此時排序記錄R= [R1 R2R3]。然後如圖13所示，主控裝置63依序地經主出從入總線61廣播用以初始化的命令分組E4至E32。由於圖13繪示的主從式全雙エ串行傳輸系統中不存在接收命令分組E4至E32的從屬裝置，因此主控裝置63於ー預設時間內沒有接收到由從屬裝置回應的命令分組E4至E32後，即註記從屬裝置64(3)為排序末，並結束排序以產生排序記錄R，此時排序記錄 R = [R1 R2R3]。請同時參照圖14、圖15、圖16、圖17、圖18、圖19及圖20，圖14繪示為主控裝置廣播排序記錄的示意圖，圖15繪示為從屬裝置記錄排序記錄的示意圖，圖16繪示為啟動從屬裝置64(1)的示意圖，圖17繪示為從屬裝置64(1)傳送數據分組的示意圖，圖18繪示為從屬裝置64(2)傳送數據分組的示意圖，圖19繪示為從屬裝置64(3)傳送數據分組的示意圖，圖20繪示為從屬裝置64(1)於從屬裝置64(3)後接續地傳送數據分組的示意圖。如圖14所示，主控裝置63經主出從入總線61廣播排序記錄R。如圖15所示，從屬裝置64(1) 64(3)經主出從入總線61記錄排序記錄R = [R1 R2 R3]。如圖16所示，主控裝置63經主出從入總線61廣播ー用以啟動調度記錄的命令分 動調度記錄H1。此時調度記錄Hl指向排序R1。排序首的從屬裝置64(1)經主出從入總線61接收命令分組Fl後，回應地經主入從出總線62將數據分組Gl傳輸至主控裝置63。如圖18所示，從屬裝置64(1)至64(3)監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態。當排序首的從屬裝置64 (I)的傳送數據分組完畢後，調度記錄Hl指向排序R2。排序為2的從屬裝置64(2)根據排序R2接續地傳送數據分組G2。如圖19所示，從屬裝置64⑴至64(3)監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態。當排序為2的從屬裝置64(2)的傳送數據分組完畢後，調度記錄Hl指向排序R3。排序末的從屬裝置64(3)根據排序R3接續地傳送數據分組G3。如圖20所示，從屬裝置64(1)至64(3)監聽主入從出總線62上的分組傳送狀態。當排序末的從屬裝置64(3)的傳送數據分組完畢後，調度記錄Hl指向排序R1。排序首的從屬裝置64 (I)根據排序R3接續地傳送數據分組Gl。請同時參照圖21及圖22，圖21繪示為從屬裝置依排序記錄傳送分組的示意圖，圖22繪示為主控裝置傳送分組的示意圖。前述從屬裝置64(1) 64(3)不需通過主控裝置63不斷地觸發，而是從屬裝置64 (I) 64 (3)根據本身所記錄的排序記錄R = [R1 R2R3]不斷接續地傳送數據分組Gl G3。如此ー來，將能節省主入從出總線62的負擔。此夕卜，由於前述從屬裝置64(1) 64 (3)不需通過主控裝置63不斷地觸發，因此主控裝置63能通過主入從出總線62進行數據傳送或調度管理。舉例來說，當從屬裝置64 (I)未於一等待時間內傳送分組至主控裝置63，主控裝置63移除從屬裝置64 (I)的排序記錄R1，並發出用以調度管理的命令分組Kl至主出從入總線61。從屬裝置64(1) 64(3)根據命令分組Kl得知從屬裝置64(1)故障，並移除從屬裝置64(1)的排序記錄R1。調度記錄Hl指向排序R2，從屬裝置64(2)接續地傳送數據分組。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例公開如上，然其並非用以限定本發明。本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視所附權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種主從式全雙エ串行傳輸方法，系用於ー主從式全雙エ串行傳輸系統，該主從式全雙エ串行傳輸系統包括一主出從入總線、一主入從出總線、多個從屬裝置及ー主控裝置，該主從式全雙エ串行傳輸方法包括 該主控裝置輪詢這些從屬裝置以產生ー排序記錄； 該主控裝置經該主出從入總線廣播該排序記錄； 這些從屬裝置記錄該排序記錄； 這些從屬裝置監聽該主入從出總線上的一分組傳送狀態；以及 這些從屬裝置根據該分組傳送狀態及該排序記錄接續地傳送數據分組至該主控裝置。
2.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法，其中該輪詢步驟，還包括 該主控裝置輪詢這些從屬裝置以記錄這些從屬裝置的數量及位置；以及 該主控裝置根據這些從屬裝置的數量及位置規劃這些從屬裝置之間的傳輸順序以產生該排序記錄。
3.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法，其中該輪詢步驟是該主控裝置依序發出多個用以初始化的命令分組以輪詢這些從屬裝置。
4.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法，其中該排序記錄產生步驟，還包括 註記排序末的從屬裝置。
5.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法,還包括 該主控裝置經該主出從入總線廣播一用以啟動ー調度記錄的命令分組。
6.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法，其中這些從屬裝置包括一排序為i的第i個從屬裝置及一排序為i+1的第i+1個從屬裝置，該第i+1個從屬裝置監聽該分組傳送狀態並於該第i個從屬裝置的傳送數據分組完畢後，接續地傳送數據分組； 其中，i是正整數。
7.如權利要求6所述的主從式全雙エ串行傳輸方法,其中當該第i個從屬裝置未於ー等待時間內傳送分組至該主控裝置，該第i個從屬裝置的排序記錄被移除，該第i+1個從屬裝置接續地傳送數據分組。
8.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法，其中這些從屬裝置包括一排序首的第I個從屬裝置及一排序末的第N個從屬裝置，該第I個從屬裝置監聽該分組傳送狀態並於該第N個從屬裝置的傳送數據分組完畢後，根據該排序記錄接續地傳送數據分組； 其中，N是正整數。
9.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法,其中該主從式全雙エ串行傳輸系統的分組格式包括一地址欄位、一分組格式欄位、ー數據/命令碼欄位及一錯誤校驗碼欄位。
10.如權利要求I所述的主從式全雙エ串行傳輸方法，其中各這些從屬裝置包括一雙向緩衝器，該雙向緩衝器耦接該主入從出總線，各這些從屬裝置經該雙向緩衝器監聽該分組傳送狀態。
11.一種主從式全雙エ串行傳輸系統，包括 一主出從入總線； 一主入從出總線；多個從屬裝置，各這些從屬裝置包括 ー單向緩衝器，耦接該主出從入總線 '及 一雙向緩衝器，耦接該主入從出總線；以及 ー主控裝置，用以輪詢這些從屬裝置以產生多個排序記錄，並經該主出從入總線廣播該排序記錄，這些從屬裝置記錄該排序記錄，且各這些從屬裝置經該雙向緩衝器監聽該主入從出總線上的一分組傳送狀態，井根據該分組傳送狀態及該排序記錄接續地傳送數據分組至該主控裝置。
12.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中該主控裝置輪詢這些從屬裝置以記錄這些從屬裝置的數量及位置，井根據這些從屬裝置的數量及位置規劃這些從屬裝置之間的傳輸順序以產生該排序記錄。
13.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中該主控裝置依序發出多個用以初始化的命令分組以輪詢這些從屬裝置。
14.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中該主控裝置更註記排序末的從屬裝置。
15.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中該主控裝置經該主出從入總線廣播ー用以啟動ー調度記錄的命令分組。
16.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中這些從屬裝置包括ー排序為i的第i個從屬裝置及一排序為i+1的第i+1個從屬裝置，該第i+1個從屬裝置監聽該分組傳送狀態並於該第i個從屬裝置的傳送數據分組完畢後，接續地傳送數據分組； 其中，i是正整數。
17.如權利要求16所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中當該第i個從屬裝置未於一等待時間內傳送分組至該主控裝置，該第i個從屬裝置的排序記錄被移除，該第i+1個從屬裝置接續地傳送數據分組。
18.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統，其中這些從屬裝置包括ー排序首的第I個從屬裝置及一排序末的第N個從屬裝置，該第I個從屬裝置監聽該分組傳送狀態並於該第N個從屬裝置的傳送數據分組完畢後，根據該排序記錄接續地傳送數據分組； 其中，N是正整數。
19.如權利要求11所述的主從式全雙エ串行傳輸系統,其中該主從式全雙エ串行傳輸系統的分組格式包括一地址欄位、一分組格式欄位、ー數據/命令碼欄位及ー錯誤校驗碼欄位。
全文摘要
一種主從式全雙工串行傳輸方法及主從式全雙工串行傳輸系統。主從式全雙工串行傳輸系統包括主出從入總線、主入從出總線、從屬裝置及主控裝置。各從屬裝置包括單向緩衝器及雙向緩衝器。單向緩衝器耦接主出從入總線，而雙向緩衝器耦接主入從出總線。主控裝置輪詢從屬裝置以產生排序記錄，並經主出從入總線廣播排序記錄。從屬裝置記錄排序記錄，且各從屬裝置經雙向緩衝器監聽主入從出總線上的分組傳送狀態。從屬裝置根據分組傳送狀態及排序記錄接續地傳送數據分組至主控裝置。
文檔編號G06F13/38GK102768650SQ20111018946
公開日2012年11月7日 申請日期2011年7月7日 優先權日2011年5月3日
發明者楊宜學, 陳文泉, 陳英敏, 黃靜宜 申請人:財團法人工業技術研究院