专利名称：高速实时总线的通信方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高速数据传输应用及机器人控制领域，尤其涉及一种高速实时 总线的通信方法及装置。
背景技术：
伴随着网络技术和现场总线技术的不断发展，网络中的设备数量也越来越 多，随着设备数量的增加，各个设备对获得数据的需求也不同，从而造成了各个设备之间的访问冲突，为了解决这个问题，lEEE802.3总线采用冲突避退、 随机重发的机制来处理各个设备之间的访问冲突。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在如下问题 现有技术中的IEEE802.3总线使用冲突避退机制来避免各个设备之间的访 问沖突的，使用CSMA/CD中的1-坚持算法，其机制是将信号冲突双方均退回， 随机时间后再次发射，所以具有较大的延滞性，从而使得传输的数据不能根据 需求到达目标设备，从而不具有实时性，无法应用于目标设备的实时任务处理。发明内容鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种高速实时总线 的通信方法及装置，所述方法和装置能使数据能及时的达到目标设备，从而提供 了较好的数据传输实时性能力。本发明的具体实施方式
提供一种高速实时总线的通信方法，将IEEE802.3 标准的四根屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成仲裁-校验信号线，所述方 法包括解析数据报文的目的端IP地址的值；将所述目的端IP地址的值作为数据优先级以抢占IEEE802.3总线资源，并进行数据传输。本发明具体实施方式
还提供一种高速实时总线的通信装置，将IEEE802.3 标准的四根屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成仲裁-校验信号线，所述装 置包括解析单元，用于解析数据报文的目的端IP地址的值；总线资源；传输单元，用于进行数据传输。由上述所提供的技术方案可以看出，本发明实施例的技术方案通过将 IEEE802.3报文中的目的端IP地址作为仲裁优先级，抢占IEEE802.3总线资源进 行数据传输，达到保证数据能及时达到目标设备的目的，从而提供了较好的数 据传输实时性的能力。
图1为本发明具体实施方式
提供的一种高速实时总线的通信方法的流程图。图2为本发明实施例1提供的 一 种高速实时总线的通信方法的流程图。 图3为本发明具体实施方式
提供的一种高速实时总线的通信装置的结构图。
具体实施方式
本发明实施方式提供了 一种高速实时总线的通信方法，该方法将IEEE802.3 标准的四根屏蔽地信号线中的二一艮屏蔽地信号线改成CAN (Controller Area Network控制器局域网)兼容的仲裁-校验信号线，通过解析出的以太网数据报 文的目的端网际协议(Internet Protocol, IP )地址，并将该目的端的IP地址转换成二进制码，以转换后的二进制码的最后29位或最后1 l位作为数据优先级抢占IEEE802.3总线，并进行数据传输。该方法通过将目的端的IP地址作为优先级 抢占IEEE802.3总线资源，并进行数据传输，从而达到了数据能及时达到目标端 设备的目的，以提供较好的数据传输实时性。由于本发明所述的方法是根据优 先级来抢占正EE802.3总线资源从而进行数据传输的，所以只有在当前数据传输 完全的情况下，后续数据才能根据优先级来重新抢占以太网总线资源，所以在 高优先级数据随机抢占以太网数据总线资源时，可以不破坏低优先级数据的当 次传输。为更好的说明该方法的实施方式，现结合附图对该方法进行详细说明。 本发明具体实施方式
提供一种高速实时总线的通信方法，该方法的实施场 景为，IEEE802.3包含二组差分信号(共四根)和四根屏蔽地信号，将其标准的 四根屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成CAN总线兼容的仲裁-校验信号 线，利用该信号线作仲裁，原有数据信号线仍传数据。该方法如图l所示，包 括以下步骤步骤ll、解析出IEEE802.3数据报文的目的端IP地址的值； 步骤12、以解析出的目的端IP地址作为优先级抢占IEEE802.3总线资源， 并进行数据传输。实现该步骤的具体方法可以为，将目的端IP地址转换成二进制码，并以二 进制码的最后29位或最后1 l位作为优先级抢占IEEE802.3总线资源。lEEE802.3总线资源，并进行数据传输，达到了区分目的端设备的目的，从而 达到特定优先级数据先行传送的目的。而以目的端IP地址二进制码的最后29位 作为优先级来抢占以太网总线资源，使得该高速总线能很好的兼容CAN2.0B协 议；而以目的端IP地址二进制的最后11位作为优先级抢占IEEE802.3总线资源， 使得该高速总线能很好的兼容CAN2. OA协议。为更好的描述本发明实施方式所述的方法，现结合具体实施例对本发明的具体实施方式
进4于详细i兌明实施例l:本发明的具体实施方式
提供的一种高速实时总线的通信方法， 本实施例的技术场景为，该方法可以由以太网数据发送设备完成，该方法将 IEEE802.3标准的四根屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成仲裁-校验信号 线，假设两个以太网发送设备在同一个连接网络中同时发送两份数据包，这里 定义为数据包A和数据包B，假设数据包A的目的端IP地址为，192.168.0.45，数 据包B的目的端IP地址为，192.168.0.46。假设优先级的仲裁策略为，具有最低 二进制数的标识符有最高的优先级。本实施例包括如图2所示，包括以下才喿作步骤21 、以太网发送设备接收待发送的数据包A和数据包B;该步骤中的接收的数据包也可以为多份，这里仅以两份数据包为例，本发 明具体实施方式
并不局限数据包的数量。步骤22、以太网发送设备载波部分解析出数据包A和数据包B的目的端IP 地址；实现该步骤的具体方法为，以太网发送设备解析出数据包A的目的端IP地 址为，192.168.0.45,解析出数据包B的目的端IP地址为，192.168.0.46。步骤23 、以太网发送设备载波部分将解析出的数据包A和数据包B的目的 端IP地址转换成二进制码。实现该步骤的方法可以为，将数据包A的目的端IP地址192.168.0.45转换 成二进制码，该二进制码为，11000000101010000000000000101101 b，将数 据包B的目的端IP地址192.168.0.45转换成二进制码，该二进制码为， 00000101010000000000000101101 b。步骤24、以太网发送设备载波部分以二进制码的最后29位作为优先级，并 根据优先级的仲裁策略确定数据包A和数据包B的竟争胜出顺序。由于本实施例的优先级仲裁策略为具有最低二进制数的标识符有最高的优先级，所有数据包A的优先级比数据包B的优先级高。当然在实际情况中，优 先级的仲裁策略也可以为，具有最高二进制数的标识符有最高的优先级。步骤25、根据仲裁结果，以太网发送设备抢占到IEEE802.3总线资源，传输 数据包A。实现该步骤的具体方法可以为，以太网发送设备将数据包A中的报文头通 过CAN兼容的仲裁-校验信号线传送，在传送成功，证明该以太网发送设备抢 占IEEE802.3总线资源成功，并在该通讯周期内进行数据包A的数据传输。本实施例在完成上述步骤后，还可以优先选择下述步骤步骤A、将IEEE802.3标准的四根屏蔽地信号线中的另外二根屏蔽地信号线 修改成电源信号线，以方便对网络外围设备供电。步骤B、以太网发送设备发送同步信号进行调试；该同步信号为硬件的高电平脉沖，和竟争胜出而发出的数据包数据部分同 时产生。调试设备通过该信号可以捕获正式数据发送的时刻。该步骤B通过发送同步信号方便了调试人员对以太网发送设备进行设备调试。上述步骤A、 B可以同时选择，也可以单一选4奪，本发明具体实施方式
并不 局限该选择的具体方式，且该方法由于将二根屏蔽地信号更改成二根电源信 号，从而可以有效的对网络中外围设备供电。本发明实施例l通过数据包A和B的目的端IP地址值作为数据优先级，并根 据优先级仲裁策略确定数据包A和数据包B的优先级，从而达到了优先并及时传 递数据包A到目的设备的目的。通过将四根屏蔽地信号线中的二根修改成二根 电源信号线，从而达到了提供电源信号的目的，通过将四根屏蔽地信号线中的 二根修改成二根仲裁-校验信号线，来保证数据传输的实时性，发送硬件同步脉 冲信号以方便人员对以太网发送设备的调试。本发明的实施方式还提供一种高速实时总线的通信装置，包括，将IEEE802.3标准的四根屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成仲裁-校验信号 线，该装置如图3所示，包括解析单元31,用于解析数据报文的目的端IP地 址；抢占单元32，用于将解析单元31解析出的目的端IP地址值作为数据优先级 抢占IEEE802.3总线资源；传输单元33，用于进行数据传输。上述抢占单元32可以包括协议转换模块321,用于将所述目的端IP地址 转换成二进制码；优先级^^莫块322,用于将所述转换成二进制码的最后29位或 最后11位作为数据优先级抢占IEEE802. 3总线资源。可选的，上述装置还可以包括，将IEEE802.3标准的四根屏蔽地信号线另外 二根屏蔽地信号线修改成电源信号线。上述装置还可以包括同步单元34,用 于发送同步信息进行调试。上述装置可以为以太网发送设备。上述高速实时总线的通信装置具有以下特点1 、数据能及时达到目标端设备的目的，并提供较好的数据传输实时性。 2、 高优先级数据随机抢占以太网数据总线资源时，可以不破坏低优先 级数据的当次传输。3 、 可以对网络外围设备进行供电。4 、 方便了调试人员对以太网发送设备进行设备调试。 发明具体实施方式
所述的装置，通过解析出的IEEE802.3数据报文的目的端IP地址，并将该目的端的IP地址的值作为数据优先级抢占IEEE802.3总线资源， 并进行数据传输。从而达到了数据能及时达到目标端设备的目的，以提供较好 的数据传输实时性。本领域技术人员可以理解附图只是一 个优选实施例的示意图，附图中 的模块或流程并不 一 定是实施本发明所必须的。可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读 存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中， 也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个才莫块 中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的 形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品 销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。综上所述，本发明具体实施方式
提供的技术方案，具有数据能及时达到目 标端设备，以提供较好的数据传输实时性的优点。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种高速实时总线的通信方法，其特征在于，将IEEE802.3标准的四根屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成仲裁-校验信号线，所述方法包括解析数据报文的目的端IP地址的值；将所述目的端IP地址的值作为数据优先级以抢占IEEE802.3总线资源，并进行数据传输。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目的端IP地址的 值作为数据优先级抢占IEEE802.3总线资源包括将所述目的端IP地址转换成二进制码，并以所述转换成二进制码的最后29 位或最后11位作为数据优先级抢占正EE802.3总线资源。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将IEEE802.3标准的四根屏 蔽地信号线中的另外二根屏蔽地信号线改成二根电源信号线。
4、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 发送同步信号进行调试。
5、 一种高速实时总线的通信装置，其特征在于，将IEEE802.3标准的四根 屏蔽地信号线中的二根屏蔽地信号线改成仲裁-校验信号线，所述装置包括解析单元，用于解析数据报文的目的端IP地址的值； 抢占单元，用于将所述目的端IP地址的值作为数据优先级抢占IEEE802.3 总线资源；传输单元，用于进行数据传输。
6、 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述抢占单元包括 协议转换模块，用于将所述目的端IP地址转换成二进制码； 优先级模块，用于将所述转换成二进制码的最后29位或最后11位作为数据优先级抢占IEEE802. 3总线资源。
7、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，将IEEE802.3标准的四根屏 蔽地信号线中的另外二根屏蔽地信号线改成二根电源信号线，所述装置还包 括同步单元，用于发送同步信息进行调试。
全文摘要
本发明实施方式提供了一种高速实时总线的通信方法及装置，所述方法及装置属于高速数据传输应用及机器人控制领域，该方法包括解析数据报文的目的端IP地址；将所述目的端IP地址值作为数据帧的优先级抢占IEEE802.3资源，并进行数据传输。本发明具体实施方式
还提供一种用于该高速实时总线的通信装置，所述方法及装置具有数据帧能及时达到目标端设备，以提供较好的数据传输实时性的优点；并且在高优先级随机抢占总线、优先发送的基础上可以不破坏低优先级数据帧的当次数据发送。
文档编号H04L12/413GK101296149SQ20081011452
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者淼 刘, 恺 孙, 李成成, 王田苗, 莹 邹, 魏洪兴 申请人:北京航空航天大学