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一種實現(xiàn)載波監(jiān)聽多點接入/沖突檢測的多主RS485總線

作者: 時間:2012-04-25 來源:網(wǎng)絡 收藏

該函數(shù)的主要流程如圖6。

判斷總線狀態(tài)就是簡單地讀取總線狀態(tài)判斷電路的輸出,高為空閑,低為總線已被占用。為了減少誤判,通常在判斷總線狀態(tài)為空閑后還要繼續(xù)判斷一段時間,具體的總線狀態(tài)判斷策略要根據(jù)通信協(xié)議進行調(diào)整。

如果判斷總線空閑,即可進行數(shù)據(jù)發(fā)送。在發(fā)送過程中可以方便地繼續(xù)讀取總線狀態(tài)以進行邊發(fā)送邊監(jiān)聽的。一旦發(fā)現(xiàn)沖突發(fā)生,發(fā)送方放棄本次數(shù)據(jù)傳輸而轉(zhuǎn)入強化沖突流程(繼續(xù)發(fā)送幾個0x00以使各方都確認發(fā)生了總線沖突),然后再進入總線偵聽流程。以往的RS485總線處理機制是通過對自己所發(fā)送的數(shù)據(jù)進行監(jiān)聽接收,然后比較接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)是否相符,判斷是否發(fā)生總線沖突,在軟件實現(xiàn)上比較復雜。而本系統(tǒng)的非常簡單:發(fā)送完一個字節(jié)就讀取一次總線狀態(tài)指示管腳的狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)總線被占用,就是發(fā)生了總線沖突。

接收程序方面,因為接收器常開,所以仍然可以使用串行接收器的中斷服務程序,將接收到的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū),然后由命令解釋程序處理接收到的命令。本質(zhì)上與RS232的串口通信程序完全一樣,只是如果接收器是常開的話,在自己發(fā)送數(shù)據(jù)時,要記住將串行接收器中斷關(guān)閉,發(fā)送完畢后再打開,以避免運行不必要的中斷服務程序。

另外,還可以結(jié)合驅(qū)動器和總線狀態(tài)判斷邏輯對總線進行開路和短路的檢測/報警。具體說就是某一個節(jié)點使能總線驅(qū)動器,然后判斷總線狀態(tài),如果仍然顯示總線空閑,說明總線短路或者總線到總線狀態(tài)判斷邏輯之間開路了。

2.5 存在的不足之處

該方法中的總線狀態(tài)判斷邏輯對邏輯0狀態(tài)的要求比較高,需要B線電平比A線高約1.1V才能得到低電平。如果采用總線判斷電路中的正向接收器的輸出端(OUT+)作為RXD信號,就會因為對邏輯0的要求而不滿足RS485的-200mV門限電平標準。若采用另一個具有故障保護功能的接收器并聯(lián)的話,固然能滿足-200mV門限電平標準,但整個節(jié)點的輸入阻抗將降低到6kΩ。

以上不足之處都在于無法完全滿足標準RS485總線標準,但在特定條件下是不會影響工作效果的。例如阻抗雖然降低了,但是當節(jié)點數(shù)不超過16時,是能夠很好地工作的。

實驗表明,這種實現(xiàn)了CSMA/CD的多主式RS485總線工作穩(wěn)定,可靠性高,大大提高了實時性。特別適合于強調(diào)實時性的分布式控制系統(tǒng),能夠方便地實現(xiàn)點與點之間的控制信息實時交換。


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