佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行替换。
[0066]在另一种实例中，在步骤一中，所述总线传输器确定主节点时，如果总线上临时加入一个节点，此节点先侦听总线上有无主节点发出的令牌帧，如果有，则此节点工作于从节点模式，如果无则参加主节点的选举。在所述步骤二、三中，一个周期内，主节点向从节点循环地分配令牌帧时，相邻节点的令牌帧所对应的发送时间窗之间具有一预设时延。采用这种方案中的相邻节点的发送窗间隔一定的时间，由此避免多个节点同时发数据，对数据总线进行争强的现象发生，影响其总线传输效果，具有传输实时，稳定性好，可靠性强的有利之处；同时其节点的加入更加方便，运用更加简单，并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行替换。
[0067]基于载波检测技术的访问协议实时控制器如图6所示:由发送控制和接收控制两部分组成，其中发送链路管理器用来完成发送和接收动作选择控制。信息发送从帧发送开始，同时进行帧信息处理和帧校验计算，帧处理结束后发送给发送链路管理器。发送链路管理器接收载波监控电路的反馈信息，当获取到本节点的发送时间窗且线路空闲时开始发送，否则等待下一个发送时间窗。同时启动接收模块进行地址过滤，地址不符合则帧接收结束，否则启动帧接收并同时进行帧校验，帧接收结束后则进行判断，校验正确则帧接收结束否则丢弃该信息包。当没有帧发送时，发送链路管理器一直启动接收模块。访问协议处理器帧结构如图7所示:由一个字节的帧头、一个字节的目的地址、一个字节的源地址、一个字节的长度/类型、1?64个字节的信息净负荷和一个字节的帧校验值组成。其中帧头主要用来实现帧同步和时钟恢复；目的地址和源地址字节标明此帧的接收地址和发送地址；长度/类型字节主要标明信息净负荷的长度和类型，其中长度为1?64个字节，类型为数据或话音；信息净负荷为实际要传输的信息的内容，长度由长度/类型字节决定；帧校验字节对整个帧进行校验，完成纠错功能。
[0068]本发明提供的基于FSK调制技术的多业务现场总线传输器的具体实现原理如下:用户信息通过用户接口接入用户信息接入单元，在总线介质访问控制器的控制下实现与总线介质访问控制器之间数据的交换，用户信息在总线介质访问控制器里完成访问协议处理器帧结构的组装和解析操作，并控制FSK调制解调器经过线缆接口进行数据的收发，从而完成用户信息的传输。
[0069]参照图1，根据组成框图说明和各个模块间的关系划分、功能说明实施；在各个子模块的实施上参照图2、图5、图6、图7的示意和说明书中内容的叙述。实施该专利时，具体的电路可以根据需求灵活选择不同的芯片或者分立器件，在介质访问控制器上可以通过软件或者硬件的方式来实施。
[0070]综上所述，本实用发明采用FSK调制解调手段在双绞线传输介质上实现多节点的语音、数据和控制信号的长距离、低功耗和高实时性总线传输。
[0071]这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0072]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，其特征在于，包括: 多个设备节点，每个所述设备节点均包括一总线传输器，以及通过一用户接口与所述总线传输器连接的用户信息接入单元，每个所述总线传输器均包括一用于控制与总线相连接的各介质实现信息访问的控制组件，以及与所述控制组件通信连接的FSK调制解调单元; 其中，每个所述总线传输器均通过外部总线与各个设备节点通信连接，以构成多业务总线传输的各通信链路。2.如权利要求1所述的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，其特征在于，所述FSK调制解调单元包括: 一与所述控制组件通信连接的基带处理模块； 一以与所述外部总线进行匹配的接口模块； 一设置在所述基带处理模块及接口模块之间的调制模块、解调模块及第一载波检测模块。3.如权利要求2所述的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，其特征在于，所述接口模块包括一匹配接口以及与所述匹配接口相连接的单工器； 所述调制模块包括一与所述基带处理模块通信连接的调制器，所述调制器通过一发送信号的驱动器进而与单工器连接； 所述解调模块包括一与所述单工器连接以接收信号的AGC放大器，所述AGC放大器通过一均衡器进而与解调器连接，所述解调器通信连接至基带处理模块。4.如权利要求1所述的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，其特征在于，所述控制组件包括一集成有大规模逻辑器件的处理器模块，所述处理器模块包括集成在其上的成帧器及实时控制器。5.如权利要求1所述的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，其特征在于，所述总线传输器还包括一用户信息接入单元，所述用户信息接入单元包括一以对用户信息进行接入的数据接入组件和数据合并处理模块，且所述用户信息接入单元通过一公共信息组装模块进而与控制组件连接，所述数据接入组件包括语音接入模块、IP数据接入模块及控制信号接入模块。6.如权利要求1所述的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，其特征在于，所述总线传输器对连接在多业务总线传输线路下的各个设备节点采用1?N的方式进行地址编号，而地址编号0则设置为广播地址，其中，N的最大取值为64。7.—种应用如权利要求1-6任一项所述的基于FSK调制解调的多业务总线传输系统进行数据传输的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，当多业务总线传输线路处于正常工作状态时，所述总线传输器与其相连接的多个设备节点中选举其中一个节点做为主节点，则其它节点为从节点； 步骤二，所述主节点通过总线传输器周期性地向各从节点广播令牌帧，如果在一定的时间段内总线上没有广播令牌帧，则说明主节点出现故障，返回步骤一，重新选举主节点； 步骤三，各所述从节点基于接收到的令牌帧，计算各从节点向总线发送信息的发送时间窗； 步骤四，各所述从节点在其计算得到的发送时间窗内，对总线是否处于空闲状态进行判断，并根据判断结果确定是否向总线传输器发送信息帧，如果为是则发送，否则返回步骤—*.---， 步骤五，所述总线传输器将接收到的信息帧进行FSK调制、放大后发向线路口 ； 步骤六，所述总线传输器将从线路口接收的信号经AGC、均衡器、FSK解调后，解析收到的信息帧中的目的地址编号，判断该信息帧是否发给自己的，如果是则接收，否则丢弃该信息帧。8.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，在步骤一中，所述总线传输器在选择主节点时，总线上还没有统一同步参考，各节点按CSMA方式，自由争用总线发送数据，各节点如果收到地址编号比自己小的选举帧时，本节点退出选举，直至具有最小地址编号的节点成为主节点。9.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，在步骤一中，所述总线传输器确定主节点时，如果总线上临时加入一个节点，此节点先侦听总线上有无主节点发出的令牌帧，如果有，则此节点工作于从节点模式，如果无则参加主节点的选举。10.如权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，在所述步骤二、三中，一个周期内，主节点向从节点循环地分配令牌帧时，相邻节点对应的发送时间窗之间具有一预设时延。
【专利摘要】本发明公开了一种基于FSK调制解调的多业务总线传输系统，包括多个设备节点，每个所述设备节点均包括一总线传输器，以及通过一用户接口与所述总线传输器连接的用户信息接入单元，每个所述总线传输器均包括一用于控制与总线相连接的各介质实现信息访问的控制组件，以及与所述控制组件通信连接的FSK调制解调单元；其中，每个所述总线传输器均通过外部总线与各个设备节点通信连接，以构成多业务总线传输的各通信链路。本发明提供一种基于FSK调制解调的多业务总线传输系统及数据传输方法，其提出了一种基于FSK调制解调方式的现场总线传输技术，具有能在双绞线实现总线传输的功能，同时具有传输距离远、设备功耗低、实时性好、带宽高等优点。
【IPC分类】H04W74/08, G06F13/40, H04L27/12, H04L27/14
【公开号】CN105391666
【申请号】CN201510943770
【发明人】阮圣宽, 颜兴茂, 龚剑, 谭小荣, 张兴发, 李明哲
【申请人】绵阳灵通电讯设备有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月16日