一种含时间参量的数据传输方法
【专利摘要】本发明公开了一种含时间参量的数据传输方法，属于数据传输领域，该方法包括采用实时数据帧，所述实时数据帧包括作为所述实时数据帧首字的帧头，和作为所述实时数据帧末字的帧尾，所述实时数据帧还包括用于记录时间参量变化量的时间变量码、用于判断每种所述时间参量是否发生变化的屏蔽码、以及用于记录设备采集数据的设备数据码，所述时间变量码、所述屏蔽码以及所述设备数据码所包含的字节位于所述帧头所包含的字节与所述帧尾所包含的字节之间，通过所述时间变量码、和所述屏蔽码可生成时间信息。本发明提供的上述数据传输方法，采用增量的传输思想对时间信息进行传输，大幅减少时间信息占用字的个数，提高了实时数据帧的传输效率。
【专利说明】
一种含时间参量的数据传输方法
技术领域
[0001]本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种含时间参量的数据传输方法。
【背景技术】
[0002]在强实时性和高可靠性的应用场合下，为了监控使用设备的运行状态且及时处理使用设备故障，需要将使用设备的运行数据通过高速数字总线实时的传输至监控设备上。为了保证传输数据的实时性和准确性，通常需要传输数据满足如下要求:1、数据传输的过程中必需包含设备运行数据及采集设备运行数据时瞬时捕获的时间信息3’，也即通常数据传输协议中的实时数据帧由帧头I’、字数码2’、时间信息3’、设备数据码4’以及帧尾5’组成;2、需要较高的数据传输频率，通常数据传输周期为毫秒级周期，且还应该保证总线带宽足够宽。
[0003]现有的数据传输帧中占用的字较多，数据的传输效率低，例如，如图3所示，生命辅助栗系统中的数据传输帧的时间信息3’包含年、月、日、时、分、秒以及毫秒等信息，每个信息均占用一个字，也即时间信息3’中至少包含7个字，设备数据码4’包含电压、电流、转速以及流量等信息，也即设备数据码4’中至少包含4个字，加上帧头I’、帧尾5’以及字数码2’各占一个字，也即现有生命辅助栗系统中的实时数据帧至少包含14个字，且其中7个用字用于表示时间信息3’，仅4个字用于设备数据，这种数据传输方法时间信息3’占用字太多，传输效率较低。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种含时间参量的数据传输方法，采用增量的传输思想对时间信息进行传输，大幅减少时间信息占用字的个数，提高了实时数据帧的传输效率。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]本发明提供的一种含时间参量的数据传输方法，采用实时数据帧进行总线数据传输的步骤，所述实时数据帧包括作为所述实时数据帧首字的帧头，和作为所述实时数据帧末字的帧尾，所述实时数据帧还包括用于记录时间参量变化量的时间变量码、用于判断每种所述时间参量是否发生变化的屏蔽码、以及用于记录设备采集数据的设备数据码，所述时间变量码、所述屏蔽码以及所述设备数据码所包含的字节位于所述帧头所包含的字节与所述帧尾所包含的字节之间，通过所述时间变量码、和所述屏蔽码可生成时间信息。
[0007]本发明的进一步技术方案:所述时间变量码、和所述屏蔽码均配置为由一个字组成。
[0008]本发明的进一步技术方案:所述屏蔽码配置为由16bit组成的字，其中，bit8?bitl6的状态值始终为0，bit7?bitO的状态值分别用于表示所述时间参量中相应的年、月、日、时、分、秒以及毫秒是否变化。
[0009]当bit7?bitO中的一个或者多个状态值为I时，表示相应的所述时间参数中的一个或者多个发生变化；
[0010]当bit7?bitO中的一个或者多个状态值为O时，表示相应的所述时间参数中的一个或者多个未发生变化。
[0011 ]本发明的进一步技术方案:所述实时数据帧还包括字数码，所述字数码用于记录所述实时数据帧中包含的字的总数。
[0012]本发明的进一步技术方案:所述字数码所包含的字节位于所述帧头所包含的字节与所述屏蔽码所包含的字节之间。
[0013]本发明的进一步技术方案:所述实时数据帧用于栗控制系统，所述设备数据码包括电压数据、电流数据、转速数据以及流量数据。
[0014]本发明的进一步技术方案:所述电压数据、所述电流数据、所述转速数据以及所述流量数据所包含的字节位于所述时间变量码所包含的字节与所述帧尾所包含的字节之间。
[0015]本发明的进一步技术方案:所述电压数据、所述电流数据、所述转速数据以及所述流量数据均配置为由一个字组成。
[0016]本发明的进一步技术方案:当所述时间信息发生变化时，所述时间变量码、所述屏蔽码作为所述实时数据帧的一部分通过数据总线进行传输；当所述时间信息未发生变化时，所述时间变量码、所述屏蔽码不传输。
[0017]本发明的有益效果为:
[0018]本发明提供的含时间参量的数据传输方法，设置了可生成时间信息的时间变量码和屏蔽码，时间变量码和屏蔽码占用的字数远远少于年、月、日、时、分、秒以及毫秒等时间信息占用的字数，从而使得实时数据帧所占的总字数大幅减小，提高传输效率。进一步的，时间变量码和屏蔽码均配置为由一个字组成，此时对于生命辅助栗系统而言，整个实时数据字数减少至9个字组成，其中4个字用于设备数据，相比现有技术中的生命辅助栗系统采用14个字的方式而言，采用本申请的中的数据传输方法，将大大提高传输效率。
【附图说明】
[0019]图1是本发明【具体实施方式】提供的含时间参量的数据传输方法的传输协议的示意图；
[0020]图2是本发明【具体实施方式】提供的屏蔽码的示意图；
[0021]图3是本发明【背景技术】中提供的含时间参量的数据传输方法的传输协议的示意图。
[0022]图中:
[0023]1、帧头;2、字数码;3、屏蔽码;4、时间变量码;5、设备数据码;51、电压数据;52、电流数据;53、转速数据;54、流量数据;6、帧尾;I’、帧头;2’、字数码;3’、时间信息;4’、设备数据码;5’、帧尾。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0025]实施例一
[0026]如图1所示，本实施例一中提供的一种含时间参量的数据传输方法，包括实时数据帧，实时数据帧在总线中进行传输，实时数据帧包括帧头1、字数码2、屏蔽码3、时间变量码
4、设备数据码5以及帧尾6。帧头I作为实时数据帧的首字，为固定帧头，可用十六进制数0xAA55表示;帧尾6作为实时数据帧的末字，也为固定帧头，可用十六进制数0x55AA表示。字数码2用于记录实时数据帧中包含的字的总数，即实时数据帧总共包含多少个字。屏蔽码3用于判断每种时间参量是否发生变化，若某种发生变化，其相应位的状态值为I;若为发生变化，其相应位的状态值为O。时间变量码4用于记录时间参量变化量，也即时间参数的增量，可为一个或者多个十六位字，例如:每1s进行一次数据传输，则时间变量码4的毫秒数据每传输I次便更新一次，而秒数据每传输100次更新一次。设备数据码5用于记录设备采集数据，例如:电压或电流等数据。字数码2、时间变量码4、屏蔽码3以及设备数据码5所包含的字节位于帧头I所包含的字节与帧尾6所包含的字节之间，且按照字数码2、屏蔽码3、时间变量码4以及设备数据码5的顺序依次排列。通过时间变量码4和屏蔽码3可生成时间信息，且时间变量码4和屏蔽码3占用的字的个数远远少于年、月、日、时、分、秒以及毫秒等时间信息占用的字数，从而使得实时数据帧所占的总字数大大减小，提高了实时数据帧的传输效率，同时也达到了数据信号实时传递的效果。
[0027]进一步的技术方案，时间变量码4和屏蔽码3均配置为由一个字组成，此时对于生命辅助栗系统而言，整个实时数据字数减少至9个字组成，相比现有技术中的生命辅助栗系统采用14个字的方式而言，大大提高传输效率。
[0028]更进一步的技术方案，如图2所示，是屏蔽码3的十六进制位图，屏蔽码3配置为由16bit组成的字，其中bit8?bitl6的状态值始终为0，bit7?bitO的状态值分别用于表示时间参量中相应的年、月、日、时、分、秒以及毫秒是否变化，当然，在时间参量的数量变化时，也可以增加或者减少状态值始终为O的位数进行调节。当bit7?bitO中的一个或者多个状态值为I时，表示相应的时间参数中的一个或者多个发生变化;当bit7?bitO中的一个或者多个状态值为O时，表不相应的时间参数中的一个或者多个未发生变化。例如:每1s进行一次数据传输，则屏蔽码3的毫秒所在位始终为I，而秒所在位每传输100次更新一次。
[0029]进一步的技术方案，实时数据帧用于生命辅助栗控制系统，设备数据码5包括电压数据51、电流数据52、转速数据53以及流量数据54，电压数据51、电流数据52、转速数据53以及流量数据54分别代表生命辅助栗控制系统电压值、电流值、转速值以及流量值。电压数据51、电流数据52、转速数据53以及流量数据54所包含的字节均位于时间变量码4所包含的字节与帧尾6所包含的字节之间。进一步优选的，电压数据51、电流数据52、转速数据53以及流量数据54均配置为由一个字组成，从而减少实时数据帧的总字数。
[0030]进一步的技术方案，当时间信息发生变化时，时间变量码4、屏蔽码3作为实时数据帧的一部分通过数据总线进行传输，当时间信息未发生变化时，时间变量码4、屏蔽码3不传输，即实时数据帧中不包含时间变量码4、屏蔽码3信息，仅包含其它信息。
[0031]本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种含时间参量的数据传输方法，包括采用实时数据帧进行总线数据传输的步骤，所述实时数据帧包括作为所述实时数据帧首字的帧头(I)，和作为所述实时数据帧末字的帧尾(6)，其特征在于: 所述实时数据帧还包括用于记录时间参量变化量的时间变量码(4)、用于判断每种所述时间参量是否发生变化的屏蔽码(3)、以及用于记录设备采集数据的设备数据码(5)，所述时间变量码(4)、所述屏蔽码(3)以及所述设备数据码(5)所包含的字节位于所述帧头(I)所包含的字节与所述帧尾(6)所包含的字节之间； 通过所述时间变量码(4)、和所述屏蔽码(3)可生成时间信息。2.根据权利要求1所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述时间变量码(4)、和所述屏蔽码(3)均配置为由一个字组成。3.根据权利要求2所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述屏蔽码(3)配置为由16bit组成的字； 其中bit8?bitl6的状态值始终为0，bit7?bitO的状态值分别用于表示所述时间参量中相应的年、月、日、时、分、秒以及毫秒是否变化； 当bit7?bitO中的一个或者多个状态值为I时，表示相应的所述时间参数中的一个或者多个发生变化； 当bit7?bitO中的一个或者多个状态值为O时，表示相应的所述时间参数中的一个或者多个未发生变化。4.根据权利要求1或2或3所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述实时数据帧还包括字数码(2); 所述字数码(2)用于记录所述实时数据帧中包含的字的总数。5.根据权利要求4所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述字数码(2)所包含的字节位于所述帧头(I)所包含的字节与所述屏蔽码(3)所包含的字节之间。6.根据权利要求1或2或3所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述实时数据帧用于栗控制系统； 所述设备数据码(5)包括电压数据(51)、电流数据(52)、转速数据(53)以及流量数据(54)。7.根据权利要求6所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述电压数据(51)、所述电流数据(52)、所述转速数据(53)以及所述流量数据(54)所包含的字节均位于所述时间变量码(4)所包含的字节与所述帧尾(6)所包含的字节之间。8.根据权利要求6所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 所述电压数据(51)、所述电流数据(52)、所述转速数据(53)以及所述流量数据(54)均配置为由一个字组成。9.根据权利要求1所述的含时间参量的数据传输方法，其特征在于: 当所述时间信息发生变化时，所述时间变量码(4)、所述屏蔽码(3)作为所述实时数据帧的一部分通过数据总线进行传输； 当所述时间信息未发生变化时，所述时间变量码(4)、所述屏蔽码(3)不传输。
【文档编号】H04L12/935GK105897513SQ201610329154
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】李雪, 张科, 邓涛, 张建国, 俞光炜
【申请人】北京精密机电控制设备研究所