串行通信設(shè)備以及串行通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種串行通信設(shè)備以及串行通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]串行通信，是將數(shù)據(jù)分成一個個的二進制位(bit)，然后主機端和從機設(shè)備使用一條線路或一個通信信道實現(xiàn)主機端與從機設(shè)備之間的通信(數(shù)據(jù)交換)。串行通信作為一種靈活、方便、可靠的通信技術(shù)，因其具有占用硬件資源少、可大幅度降低通信線路的成本、簡化通信設(shè)備、應(yīng)用靈活、易維護等諸多優(yōu)點，在工業(yè)控制、電力通信、智能儀表等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]串行通信要求通信雙方遵守相同的協(xié)議，從而使得雙方完成數(shù)據(jù)的收發(fā)。一般來講，串行通信方式一次只能實現(xiàn)兩個設(shè)備之間的點對點傳輸，若需要多個從機設(shè)備和主機端進行通信，則需要主機端的設(shè)備依次和從機設(shè)備連接來實現(xiàn)，例如專利號為CN101140553A的中國實用新型專利，通過給從機設(shè)備配置不同的地址，主機端每次發(fā)送數(shù)據(jù)時需指定接收者的地址，從機設(shè)備當(dāng)發(fā)現(xiàn)地址值相等時才做出響應(yīng)。或者，使從機設(shè)備除接收數(shù)據(jù)的功能外還具有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力，以此來實現(xiàn)主機端對多個從機設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。
[0004]如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的串行通信系統(tǒng)包括主機端10和級聯(lián)的從機設(shè)備，其中級聯(lián)的從機設(shè)備包括從機設(shè)備201至從機設(shè)備20η。從機設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括:輸入單元21、輸出單元22、緩存單元23、存儲單元24以及控制單元25。輸入單元21接收到來自主機端或上一級從機設(shè)備發(fā)出的串行通信數(shù)據(jù)，并存入緩存單元23。經(jīng)控制單元25判斷，若屬于本從機設(shè)備的數(shù)據(jù)，則存入存儲單元24，若非本從機設(shè)備數(shù)據(jù)，則經(jīng)由輸出單元22輸出至下一級從機設(shè)備。以上述的串行通信系統(tǒng)為例，假定每個從機設(shè)備需要接收長度為m的數(shù)據(jù)，那么，主機端發(fā)出的數(shù)據(jù)長度應(yīng)為m*n;由于每個從機設(shè)備對收到的數(shù)據(jù)都需要進行緩存，假設(shè)長度為m的數(shù)據(jù)進行緩存和判斷后再發(fā)送(或存儲)的耗時為T。假設(shè)第一級從機設(shè)備201所需的數(shù)據(jù)為主機端最先發(fā)出的數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)谝患墢臋C設(shè)備201接收長度為m的數(shù)據(jù)后，其控制單元檢測發(fā)現(xiàn)為本設(shè)備所需的數(shù)據(jù)，則存儲到存儲單元，此時耗時T，第一級從機設(shè)備繼續(xù)接收長度為m的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)非本機所需數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)發(fā)，再耗時T;此時，第二級從機設(shè)備開始接收數(shù)據(jù)，即第二級從機設(shè)備需等待2*T的時間之后才開始接收并處理數(shù)據(jù)；即由于從機設(shè)備必須接收后再判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)，造成了 T的延時浪費。由于每一級從機設(shè)備都需要進行接收判斷，此延時浪費會在各級的從機設(shè)備中逐漸傳遞并累積。
[0005]從上可知，該串行通信系統(tǒng)中，由于每一級從機設(shè)備需要接收數(shù)據(jù)并判斷后才能決定是否轉(zhuǎn)發(fā)，而此時下一級從機設(shè)備將處在等待中，浪費T的時間。隨著應(yīng)用需求的復(fù)雜化，對串行通信的通信效率及性能的要求越來越高時，如從機設(shè)備數(shù)目較大、數(shù)據(jù)較長時，會對串行通信系統(tǒng)的效率帶來較大影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實用新型提出了一種串行通信設(shè)備和串行通信系統(tǒng)，將串行數(shù)據(jù)按順序排列后發(fā)送以及通過選通單元將輸出單元和輸出單元直連，從機設(shè)備不需要先接收再判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)，減少了下級從機設(shè)備的等待時間，提高了串行通信系統(tǒng)的效率。
[0007]根據(jù)本實用新型的第一方面，提供一種串行通信設(shè)備，包括:輸入單元、輸出單元、存儲單元、選通單元和控制單元，所述選通單元與所述控制單元相連接并且受到所述控制單元的控制，所述選通單元與所述輸入單元相連接并且接收數(shù)據(jù)，所述選通單元與所述存儲單元和所述輸出單元相連接并且將所述數(shù)據(jù)提供給所述存儲單元和所述輸出單元之一。
[0008]優(yōu)選地，所述選通單元為數(shù)據(jù)分配器。
[0009]優(yōu)選地，所述串行通信設(shè)備還包括設(shè)置于選通單元和存儲單元之間的緩存單元。
[0010]根據(jù)本實用新型的第二方面，提供一種串行通信系統(tǒng)，包括:主機端，用于發(fā)送串行數(shù)據(jù)，所述串行數(shù)據(jù)包括順序排列的多個子數(shù)據(jù)；以及
[0011 ]級聯(lián)的多個從機設(shè)備，用于從主機端接收對應(yīng)的子數(shù)據(jù)，
[0012]其中，所述多個從機設(shè)備分別為串行通信設(shè)備，
[0013]所述串行通信設(shè)備，包括:輸入單元、輸出單元、存儲單元、選通單元和控制單元，所述選通單元與所述控制單元相連接并且受到所述控制單元的控制，所述選通單元與所述輸入單元相連接并且接收數(shù)據(jù)，所述選通單元與所述存儲單元和所述輸出單元相連接并且將所述數(shù)據(jù)提供給所述存儲單元和所述輸出單元之一。
[0014]優(yōu)選地，所述選通單元為數(shù)據(jù)分配器。
[0015]優(yōu)選地，所述串行通信設(shè)備還包括設(shè)置于選通單元和存儲單元之間的緩存單元。
[0016]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置于末級從機設(shè)備和所述主機端之間的回傳路徑。
[0017]根據(jù)本實用新型的串行通信設(shè)備和系統(tǒng)，通過將串行數(shù)據(jù)按順序排列后發(fā)送減少了從接設(shè)備的等待時間，提高了串行通信系統(tǒng)的效率。
【附圖說明】
[0018]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的串行通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的從機設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0021 ]圖3是根據(jù)本實用新型第一實施例的串行通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖4a和4b是根據(jù)本實用新型第一實施例的串行數(shù)據(jù)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖5是根據(jù)本實用新型第一實施例的從機設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖6a和6b是根據(jù)本實用新型第一實施例的從機設(shè)備的工作時序圖；
[0025]圖7是根據(jù)本實用新型第二實施例的串行通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0026]圖8a和Sb是根據(jù)本實用新型第二實施例的從機設(shè)備回傳數(shù)據(jù)的工作時序圖。
【具體實施方式】
[0027]以下基于實施例對本實用新型進行描述，但是本實用新型并不僅僅限于這些實施例。在下文對本實用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。為了避免混淆本實用新型的實質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。
[0028]此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。同時，應(yīng)當(dāng)理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
[0029]除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說，是“包括但不限于”的含義。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0030]圖3是根據(jù)本實用新型第一實施例的串行通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖，圖4a和4b是根據(jù)本實用新型第一實施例的串行數(shù)據(jù)的示意性結(jié)構(gòu)圖。該串行通信系統(tǒng)包括主機端30和η級的從機設(shè)備，其中，η級的從機設(shè)備按照與主機端30的連接順序，從前級至后級分別為從機設(shè)備401至從機設(shè)備40η。
[0031]主機端30向從機設(shè)備發(fā)送串行通信數(shù)據(jù)，該串行通信數(shù)據(jù)包括發(fā)送到從機設(shè)備401的數(shù)據(jù)Data401、發(fā)送到從機設(shè)備402的數(shù)據(jù)Data402...發(fā)送到從機設(shè)備40η的數(shù)據(jù)Data40n。主機端30將串行數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)Data401?數(shù)據(jù)Data40n)排序成第一序列然后通過第一端口依次發(fā)送。
[0032]在本實施方式中，如圖4a所示，在第一序列中，按照與主機端的連接順序，從前級至后級排列各級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)。即首先是第一級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)Data401，然后是第二級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)Data402，最后是第η級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)Data40n。發(fā)送時，主機端30首先發(fā)送數(shù)據(jù)Data401，然后發(fā)送Data402，最后發(fā)送數(shù)據(jù)Data40n。
[0033]在優(yōu)選地實施例中，如圖4b所示，在第一序列中，按照與主機端的連接順序從后級至前級排列各級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)。即首先是第η級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)Data40n，然后是第η-1級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)Data40(n_l)，最后是第一級從機設(shè)備的數(shù)據(jù)Data401。發(fā)送時，首先發(fā)送數(shù)據(jù)Data40n，然后發(fā)送Data40(n_l)，最后發(fā)送數(shù)據(jù)Data401。
[0034]圖5是根據(jù)本實用新型第一實施例的從機設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)框圖，該從機設(shè)備40包括:輸入單元41、輸出單元42、緩存單元43、存儲單元44、控制單元45以及選通單元46。
[0035]輸入單元41接收到來自主機端或上一級從機設(shè)備發(fā)出的串行通信數(shù)據(jù)，并發(fā)送到選通單元46。
[0036]選通單元46在控制單元45的