[发明专利]一种背板实时同步接口协议

说明书

本发明涉及背板通信技术领域，公开了一种背板实时同步接口协议。所述背板实时同步接口协议可用于在同一块背板上进行多单板互联通信，通过在互相通信过程中，实现各个单板的时钟和数据同步，可进而实现在各个单板之间进行实时的高速数据传输，利于控制设备性能的提高。同时在搭建背板通信系统时，无需增加其它交换设备，可使整个系统具有结构简单和成本低的优点，便于推广和实用。

技术领域

本发明涉及背板通信技术领域，具体地，涉及一种背板实时同步接口协议。

背景技术

随着电力系统和工业控制系统的日益复杂和集成电路技术的高速发展，需要处理的数据的种类和数量迅速增加，原来的并行总线由于传输速率低下，且抗干扰能力差，需要CPU干预，已无法满足实际需要，因此LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低电压差分信号)、PCI-Express(Peripheral Component Interconnect-Express，外设部件快速互连标准)、InfiniBand、10G/50G/100G以太网、RapidIO等高速串行总线技术开始进入工业领域，极大的增加了数据传输的效率。虽然前述高速串行总线具有接口简单、抗干扰能力强和传输速率高等优点，但是却需要再引入其它交换设备才能实现多点连接，同时由于在数据传输过程中采用分组传输，无法保证数据传输的实时性。因此对于用于多单板互联的背板通信系统，如直接利用现有的串行通信协议，将会使得各个单板之间的数据传输存在速度慢和实时性差的问题，制约诸如工业控制设备和电力系统控制保护设备等控制设备的性能的提高。此外，在搭建背板通信系统时，还需要增加交换设备，从而使整个系统具有结构复杂和成本高的问题。

发明内容

针对上述目前背板通信技术的问题，本发明提供了一种背板实时同步接口协议，可用于在同一块背板上进行多单板互联通信，通过在互相通信过程中，实现各个单板的时钟和数据同步，可进而实现在各个单板之间进行实时的高速数据传输，利于控制设备性能的提高。同时在搭建背板通信系统时，无需增加其它交换设备，可使整个系统具有结构简单和成本低的优点，便于推广和实用。

本发明采用的技术方案,提供了一种背板实时同步接口协议，背板通信系统由背板、主控单板和N个从控单板构成，主控单板和N个从控单板通过在背板上布置的、由控制线、时钟线和数据线组成的串行总线实现多点互联，其中，N为大于或等于2的自然数。具体的，各个从控单板按照顺序确定由n至n+N-1的单板编号，其中，n为单板编号初始值；主控单板通过向控制线导入控制信号和向时钟线导入时钟信号，将串行总线的总线周期分为空闲周期、配置周期和传输周期，并控制空闲周期与配置周期之间和空闲周期与传输周期之间的相互切换，且在配置周期中，各个从控单板按照编号顺序依次输出配置信息，主控单板根据各个单板输出的配置信息完成下一个传输周期的参数配置，在下一个传输周期中，各个从控单板按照编号顺序依次输出数据信息。根据所述背板实时同步接口协议，所述主控单板可以控制处于背板上的串行总线的总线状态，进而使得在进行多单板互联通信过程中，实现各个从控单板的时钟同步；同时根据所述协议，在配置周期时，各个从控单板按照编号顺序输出各自的配置信息，并由主控单板根据各个从控单板的配置信息计算下一个传输周期的参数，然后根据计算参数结果完成下一个传输周期的参数配置，最后根据参数配置在串行总线上切换下一个传输周期，使各个从控单板按照编号顺序依次输出各自的数据信息，无需仲裁即可在各个从控单板之间进行数据共享。由此所述协议可用于在同一块背板上进行多单板互联通信，通过在互相通信过程中，实现各个单板的时钟和数据同步，可进而实现在各个单板之间进行实时的高速数据传输，利于控制设备性能的提高。同时在搭建背板通信系统时，无需增加其它交换设备，可使整个系统具有结构简单和成本低的优点，便于推广和实用。