一种共享触发总线的实现方法和系统与流程

本发明属于电路控制，更具体地，涉及一种共享触发总线的实现方法和系统。

背景技术：

1、在复杂的电路控制系统中，通常会根据每部分电路功能的不同划分成不同的独立的功能模块，而这些功能模块需要在统一的控制下协同实现整体功能。一般主控制器会承担整个系统统一控制的功能，输出特定的时序信号，每个功能电路模块接收这些时序信号，在特定的时刻完成该电路模块的功能。比如在冷原子重力仪电控系统中，拉曼光的频率切换和拉曼光的开启与关闭是需要在特定时间执行的，但拉曼光的变频和拉曼光的开启关闭这两个功能是分别由两个电路模块实现的，为了实现这两个电路模块在特定时刻实现特定动作的目的，需要由主控制器发出触发信号来控制。

2、多个电路模块为了实现精确的同步工作，传统的实现方式是：主控制器输出多个触发信号给每个独立的电路功能模块或板卡。当有n个功能板卡，那么主控制器件输出n个触发信号，需要第几块板卡产生特定动作时，主控制器就输出第几个触发信号。参考图1所示，比如在面向仪器系统的pci扩展(pci extensions for instrumentation，简写为：pxi)系统中，星形触发控制器(star trigger controller)输出多个触发信号，每个触发信号分别连接到每个模块(module)上，各个模块在各自的触发信号控制下工作。

3、传统的触发实现方式有诸多限制：

4、触发信号数量受限：每个模块需要一个触发信号。通常一个触发信号在一根pcb走线或是一个连接导线上走线。n个模块需要触发，那么就需要n个触发信号，也即需要n根pcb或n条连接导线，而实际工作过程中，需要的模块数量可能众多，但pcb或连接导线的数量却跟不上，导致触发信号数量受限。

5、触发执行动作种类受限：传统的触发实现方式通常只能实现高电平和低电平输出，即只能表示出两种状态。假设一个模块根据触发信号的高低电平产生两个频率，高电平输出f1，低电平输出f2，这种场景下容易实现。但当需要在3个频率之间切换时，这种触发方式无法满足要求。因为触发信号通常是数字信号，一个触发信号只有高电平或者低电平两种，无法表示出更多的状态。

6、鉴于此，如何克服上述现有技术所存在的技术问题是本技术领域亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于克服上述现有技术中存在的技术问题，为了解决传统的触发实现方式中触发信号数量受限、触发执行动作种类受限的不足，提供一种共享触发总线的实现方法和系统，使主控制器通过一条触发总线(一个信号线)输出触发信号，触发总线连接到所有需要接收触发的模块。主控制器通过触发总线输出编码信号，所有模块都能接收到编码信号，当接收到特定编码时就可以根据预定产生对应的动作。采用本发明的方案只需一个信号线，触发信号数量则不受限制，可以随模块的增多而增多；另外，通过编码信号进行控制，也不受限于传统触发执行动作的高低电平两种种类，如此便同时解决了传统的触发实现方式中触发信号数量受限、触发执行动作种类受限的不足。

2、为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种共享触发总线的实现方法，包括：

3、通过触发总线使主控制器与所有需要接收触发的模块相连；

4、对主控制器预设若干个触发编码，使主控制器在一个时间周期内，按预设时间顺序输出所述若干个触发编码；

5、对各个模块预设各自需要响应的触发编码，使各个模块在接收到自身需要响应的触发编码后，触发相应动作。

6、在一个可选的实施方式中，所述通过触发总线使主控制器与所有需要接收触发的模块相连具体包括：

7、将主控制器与触发总线相连，使主控制器通过触发总线输出触发信号，所述触发信号包括预设的若干个触发编码；

8、将各个模块分别与触发总线相连，使各个模块分别通过触发总线接收到触发信号。

9、在一个可选的实施方式中，所述对主控制器预设若干个触发编码，使主控制器在一个时间周期内，按预设时间顺序输出所述若干个触发编码具体包括：

10、对主控制器预设n个触发编码，对n个触发编码的输出顺序进行排序，并确定n个触发编码的输出时间，在一个时间周期内，依照n个触发编码的输出顺序以及输出时间输出所述n个触发编码。

11、在一个可选的实施方式中，所述对各个模块预设各自需要响应的触发编码，使各个模块在接收到自身需要响应的触发编码后，触发相应动作具体包括：

12、对于每个模块，都设定自身需要响应的触发编码，每个模块在通过触发总线接收到主控制器发送的触发编码时，判断是否属于自身需要响应的触发编码，若属于则触发与触发编码对应的相应动作，若不属于则不触发任何动作。

13、在一个可选的实施方式中，一个模块具有一个相应动作时，设定一个触发编码与该一个相应动作对应；模块在接收到自身需要响应的触发编码后，触发相应动作。

14、在一个可选的实施方式中，一个模块具有多个相应动作时，设定多个触发编码与该多个相应动作一一对应；模块在接收到自身需要响应的触发编码后，触发与该触发编码对应的相应动作。

15、在一个可选的实施方式中，所述主控制器内设置有一个寄存器，所述寄存器内包括与模块数量相对应的数码位数；当模块接收到自身需要响应的触发编码并触发相应动作后，所述寄存器改变与触发相应动作的模块所对应位置的数码，以使所述主控制器通过所述寄存器内数码的改变判断出模块是否正常工作。

16、在一个可选的实施方式中，所述触发编码的ttl电平包括起始位、数据位以及停止位，其中，所述起始位为高电平，所述停止位为低电平，所述数据位位于起始位与停止位之间。

17、在一个可选的实施方式中，所述触发总线采用差分信号的方式实现时，将触发信号设置为一对，以分别对应差分信号下的一对触发总线。

18、第二方面，本发明提供一种共享触发总线的实现系统，应用如第一方面所述的共享触发总线的实现方法，包括主控制器以及若干个模块，所述主控制器通过触发总线与所有模块相连；其中：

19、所述主控制器预设有若干个触发编码，在一个时间周期内，所述主控制器通过所述触发总线按预设时间顺序输出所述若干个触发编码到所有模块；

20、每个所述模块预设有自身需要响应的触发编码，每个所述模块在接收到自身需要响应的触发编码后，触发相应动作。

21、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

22、1、物理电路更简单，成本更低：整个触发功能只需要一条总线，主控制器件输出，其它所有模块同时连接到这个总线，所有模块都能接收到触发信号。

23、2、需要接收触发信号的模块不受电路限制：传统触发方式每个模块都需要一个触发信号，主控制器受限于自身资源，输出的触发信号不可能无限制增加。而本发明的触发信号数量与触发编码的方式有关，比如触发编码采用8位时，触发输出的种类最多能支持256种(28＝256)。当需要触发的种类更多时，只需要增加触发编码的位数就可以了。

24、3、接收模块支持的执行动作数量不受限制：传统的触发方式，通常每个模块只接收一个触发信号，当需要实现多个动作切换时，通常需要其它更复杂的技术来辅助实现。而在本发明中，如果一个模块需要支持执行多个动作，比如需要在f1、f2和f3三个频率中切换时，只需要给这个模块分配3个编码就可以了，接收模块收到对应的编码n时，就将频率切换到fn即可。

25、4、触发总线可以采用差分信号的方式实现，提高抗干扰能力：传统触发方式需要n个触发信号来控制n个模块，如果为了提供抗干扰能力采用差分线，那么触发信号需要增加到2n，成本和复杂度成倍数增加，如果n很大，受限于系统规模限制，这种方式有时候是不可接受的。而本发明共享总线的触发方式，仅仅是由1个触发信号变成了1对(两个)触发信号，成本和复杂度并不会增加多少。