專利名稱：一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式系統(tǒng)，尤其涉及到 一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方 法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工業(yè)控制、計算機(jī)通信等領(lǐng)域，分布式系統(tǒng)以其極好的優(yōu)異特性， 得到了越來越多的應(yīng)用，但同步控制一直是其應(yīng)用中存在的普遍技術(shù)難題。同 步控制是分布式系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，其目的是維護(hù)一個全局一致的物理或邏 輯時鐘，以使分布式系統(tǒng)中的消息、事件及各節(jié)點(diǎn)與時間有關(guān)的行為能夠有一 個全局一致的解釋，確保節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收消息在時間邏輯上是完全正確的。在 分布式系統(tǒng)中，不同的節(jié)點(diǎn)需要統(tǒng)一的時鐘來實現(xiàn)全局的系統(tǒng)節(jié)拍，如果沒有 全局的系統(tǒng)節(jié)拍，就m^獲得精確的同步控制。,前常見的同步控制的方法有1) 不同節(jié)點(diǎn)使用同一個物理時鐘源，這種方法最為簡單和直觀。但在分布 式系統(tǒng)中，由于各節(jié)點(diǎn)地理位置的分散性，采用這種方法需要增加單獨(dú)的時鐘 線，在應(yīng)用中并不易于實現(xiàn)。2) 使用全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星時鐘進(jìn)行時鐘同步； GPS衛(wèi)星時鐘，具有工作穩(wěn)定、時間精度高、安全可靠、無需人工校時維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但是在使用時，需要購買GPS接收機(jī)，而且，由于GPS歸美國政 府所有，受控于美國國防部，對世界各地的用戶未有任何政府承諾，而且用戶 只支付了 GPS接收機(jī)的費(fèi)用，并未支付GPS的使用費(fèi)用。因此這種方法自主 性差，也帶來一些不穩(wěn)定因素。因此，這種方法實際使用中具有其局限性。 3 )使用ieeel588協(xié)議，解決網(wǎng)絡(luò)時鐘同步問題；2002年提出的ieeel588標(biāo)準(zhǔn)旨在解決網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步問題，制定了將^t 在測量和控制系統(tǒng)內(nèi)的分離節(jié)點(diǎn)上獨(dú)立運(yùn)行的時鐘，同步到一個高精度和高準(zhǔn) 確度時鐘上的協(xié)議。這種ieeel588標(biāo)準(zhǔn)的方法在實際應(yīng)用中，需要較高成本， 技術(shù)復(fù)雜，實現(xiàn)難度較高。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的 方法和系統(tǒng)，佳z彈分布式系統(tǒng)的同步控制簡單而易于實現(xiàn)。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，該方法包括 主機(jī)在當(dāng)前呼叫周期產(chǎn)生呼叫包，并發(fā)送呼叫包給分布式系統(tǒng)中的所有從機(jī)；主機(jī)延時至從機(jī)觸發(fā)的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制； 各從機(jī)接收呼叫包，產(chǎn)生接收中斷，由接收中斷觸發(fā)外部中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制。所述產(chǎn)生呼叫包，具體為設(shè)置第9位數(shù)據(jù)位為呼叫包標(biāo)識，根據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)傳送方向設(shè)置數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，并設(shè)置呼叫從機(jī)的地址；和/或，所述從機(jī)包括MCU和外部中斷電路，該外部中斷電路至少包括單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)電路，所述由接收中斷觸發(fā)外部中斷電路，具體為接收中斷中，設(shè)置MCU 的與外部中斷電路相連接的輸出端口為高，外部中斷電路中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 接收到所述端口為高后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端觸發(fā)MCU的外部中斷；和/ 或，所述發(fā)送呼叫包之前，進(jìn)一步包括延時間歇時間，所述間歇時間內(nèi)不進(jìn) 行數(shù)據(jù)傳輸；和/或，所述主機(jī)延時的延時時間的長度為主機(jī)發(fā)送呼叫包的時刻至從機(jī)觸發(fā)外 部中斷的起始時刻之間的時間差，所述時間差配置在主機(jī)中；或者，由呼叫包的發(fā)送時間加上從才幾的接收中斷響應(yīng)時間和外部中斷響應(yīng)時間計算所得。所述觸發(fā)MCU的外部中斷之后，進(jìn)一步包括在MCU的外部中斷中，對 MCU的硬件時鐘定時器的寄存器進(jìn)行復(fù)位處理；和/或，設(shè)置每個呼叫周期內(nèi)允許傳送的數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)，所述發(fā)送呼叫包之后 進(jìn)一步包括主才;^艮據(jù)當(dāng)前呼叫周期向AM幾發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包 中的位置進(jìn)4亍數(shù)據(jù)標(biāo)識；和/或，設(shè)置每個呼叫周期內(nèi)允許傳送的數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)，所述從機(jī)接收呼叫包 之后進(jìn)一步包括根據(jù)當(dāng)前呼叫周期向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包 中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識。所述執(zhí)行同步控制之后，進(jìn)一步包括依據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識 以及所述呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識、呼叫從機(jī)的地址，在當(dāng)前呼叫周期繼 續(xù)數(shù)據(jù)的傳送。該方法進(jìn)一步包括進(jìn)行同步控制的異常保護(hù)，包括設(shè)備作為從機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)，具體為主機(jī)通過發(fā)送系統(tǒng)檢 測命令得知有從機(jī)的投入，分布式系統(tǒng)主機(jī)從原本空閑的從機(jī)地址中去除投入 的從機(jī)的地址，將^L^設(shè)備作為從機(jī)納入分布式系統(tǒng)；和/或，設(shè)備作為主機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)，具體為原主機(jī)通過發(fā)送系統(tǒng) 檢測命令確定有主機(jī)^/v，根據(jù)該主機(jī)是否發(fā)申請主機(jī)命令，確定分布式系統(tǒng) 的主才幾；和/或，從機(jī)退出分布式系統(tǒng)的保護(hù)，具體為當(dāng)主機(jī)檢測到有從機(jī)退出分布式系 統(tǒng)時，主機(jī)進(jìn)4于對應(yīng)處理；和/或，分布式系統(tǒng)中無主機(jī)或者主機(jī)因故退出的保護(hù)，具體為各從機(jī)在設(shè)置的 異常時間內(nèi)沒有接收到呼叫包，則各從才M艮據(jù)自身地址號在對應(yīng)時間主動發(fā)送 申請主機(jī)命令，先發(fā)送申請主機(jī)命令的從機(jī)成為主機(jī)。一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主機(jī)，用于在當(dāng)前呼叫周期性產(chǎn)生呼叫包，發(fā)送呼叫包后，延時至從機(jī)觸 發(fā)的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行主機(jī)的同步控制；從機(jī)，用于接收主機(jī)下發(fā)的呼叫包，產(chǎn)生接收中斷，由接收中斷觸發(fā)外部 中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行該從機(jī)自身的同步控制。所述主機(jī)包括第一定時模塊，用于對主機(jī)發(fā)送呼叫包的呼叫周期進(jìn)行計時，在每個呼叫周期觸發(fā)呼叫包模塊；呼叫包模塊，用于根據(jù)第一定時模塊的觸發(fā)產(chǎn)生地址幀作為呼叫包； 第一收發(fā)模塊，用于發(fā)送呼叫包模塊產(chǎn)生的呼叫包，并同時觸發(fā)延時同步模塊；延時同步模塊，用于延時至從機(jī)觸發(fā)的外部中斷的起始時刻時，執(zhí)行主機(jī) 的同步控制；和/或，從機(jī)包括第二收發(fā)模塊、接收中斷模塊和外部中斷模塊，其中， 第二^模塊，用于接收來自主機(jī)的呼叫包；接收中斷模塊，用于檢測到第二收發(fā)模塊收到呼叫包時產(chǎn)生接收中斷，并觸發(fā)外部中斷模塊；外部中斷模塊，用于根據(jù)接收中斷模塊的觸發(fā)，觸發(fā)外部中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行從才幾的同步控制。所述主機(jī)進(jìn)一步還包括第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊和第一數(shù)據(jù)控制模塊，其中， 第一定時模塊在每個呼叫周期，進(jìn)一步用于觸發(fā)第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊； 第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊，用于根據(jù)第一收發(fā)模塊中主機(jī)在當(dāng)前呼叫周期內(nèi)向從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；第一收發(fā)模塊，進(jìn)一步用于主機(jī)和從機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送，向從機(jī)發(fā)送所述數(shù)據(jù)標(biāo)識；還用于接收從才幾發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；延時同步模塊執(zhí)行主機(jī)的同步控制后，進(jìn)一步用于觸發(fā)第一數(shù)據(jù)控制模塊； 第一數(shù)據(jù)控制模塊，用于根據(jù)延時同步模塊的觸發(fā)，依據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識及所述呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫從機(jī)的地址，控制第一4議模塊在當(dāng)前呼叫周期與從機(jī)間傳送數(shù)據(jù)；和/或，所述從機(jī)進(jìn)一步包括第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊和第二數(shù)據(jù)控制模塊，其中，第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊，用于根據(jù)第二收發(fā)模塊中從機(jī)在當(dāng)前呼叫周期內(nèi)向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；第二收發(fā)模塊，進(jìn)一步用于從機(jī)和主機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送；向主機(jī)發(fā)送所述數(shù) 據(jù)標(biāo)識；還用于接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；外部中斷才莫塊執(zhí)行從機(jī)的同步控制后，進(jìn)一步用于觸發(fā)第二數(shù)據(jù)控制模塊；第二數(shù)據(jù)控制模塊，用于根據(jù)外部中斷模塊的觸發(fā)，依據(jù)上一個呼叫周期 中的數(shù)據(jù)標(biāo)識及所述呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫從機(jī)的地址，控制第 二收發(fā)模塊在當(dāng)前呼叫周期與主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)。所述主機(jī)進(jìn)一步包括間歇時間模塊，用于控制第一收發(fā)模塊延時間歇時 間后發(fā)送呼叫包；和/或，所述從機(jī)進(jìn)一步包括硬件時鐘定時器，外部中斷模塊進(jìn)一步用于在外部 中斷過程中對硬件時鐘定時器的寄存器進(jìn)行復(fù)位處理。所述主機(jī)包括第二定時模塊、廣播命令模塊、檢測分析模塊和地址發(fā)送 模塊，其中，第二定時模塊，用于對檢測周期進(jìn)行計時，每個檢測周期觸發(fā)廣*令模塊；廣才臉令模塊，用于根據(jù)第二定時模塊的觸發(fā)，發(fā)送系統(tǒng)檢測命令；檢測分析模塊，用于接收應(yīng)答，通過檢測應(yīng)答的地址判斷是否有設(shè)備新投 入或從機(jī)退出分布式系統(tǒng)，確定有從機(jī)退出分布式系統(tǒng)時，進(jìn)行對應(yīng)處理；確 定有從機(jī)新投入分布式系統(tǒng)時，觸發(fā)地址發(fā)送模塊從原本空閑的從機(jī)地址中去 除所述地址；確定有主機(jī)新投入分布式系統(tǒng)時，并且未接收到主機(jī)申請命令， 觸發(fā)地址發(fā)送模塊向?qū)?yīng)主機(jī)發(fā)送可用從機(jī)地址；地址發(fā)送模塊，用于根據(jù)檢測分析模塊的觸發(fā)從原本空閑的從機(jī)地址中去 除新投入從機(jī)的地址或提供可用^M4幾地址；所述從機(jī)或新投入的所述設(shè)備包括廣播命令應(yīng)答模塊、主機(jī)申請模塊和 地址轉(zhuǎn)換模塊，其中，廣播命令應(yīng)答模塊，用于接收來自主機(jī)的系統(tǒng)檢測命令，使用可用從機(jī)地址或主一幾地址向主沖幾返回應(yīng)答；主機(jī)申請模塊，用于發(fā)送申請主機(jī)命令；地址轉(zhuǎn)換模塊，用于更改自身主機(jī)地址為主機(jī)提供的可用從機(jī)地址或更改 自身從機(jī)地址為主機(jī)地址。所述地址轉(zhuǎn)換;f莫塊所在的設(shè)備為主機(jī)時，檢測分析模塊確定應(yīng)答的地址與主機(jī)地址相同時，進(jìn)一步用于確定是否在 設(shè)定時間內(nèi)收到主機(jī)申請命令，如果收到，則確定有主機(jī)新^^分布式系統(tǒng)， 觸發(fā)地址轉(zhuǎn)換模塊；如果未收到，則觸發(fā)地址發(fā)送模塊向?qū)?yīng)設(shè)備發(fā)送可用從 機(jī)地址；地址轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)檢測分析模塊的觸發(fā)將主機(jī)地址更改為可用從機(jī) 地址。本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法和系統(tǒng)，分布式系統(tǒng) 的主機(jī)周期性地發(fā)送呼叫包，將此呼叫包作為整個分布式系統(tǒng)的同步信號，實 現(xiàn)整個分布式系統(tǒng)的同步控制，從而，在分布式系統(tǒng)中不用增加額外的時鐘線 纜，只需要簡單的硬件電路，再配合易于實現(xiàn)的軟件流程，就可以實現(xiàn)分布式 系統(tǒng)的同步控制，所需的硬件成本非常低，簡單易行，具有較大的實用價值。


圖1為本發(fā)明中基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法流程示 意圖；圖2為本發(fā)明中基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示 意圖；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中監(jiān)控器之間的連接示意圖； 圖5為本發(fā)明中外部中斷電路示意圖；圖6為本發(fā)明中所有監(jiān)控器實現(xiàn)執(zhí)行PWM同步命令的流程示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的基本思想是在分布式系統(tǒng)中，主機(jī)周期性地發(fā)送呼叫包，此呼 叫包作為整個分布式系統(tǒng)的同步信號，分布式系統(tǒng)中各個從機(jī)接收到呼叫包后 產(chǎn)生接收中斷，由接收中斷觸發(fā)外部中斷，在外部中斷的起始時刻執(zhí)行同步控 制；主機(jī)發(fā)送呼叫包后，延時至從機(jī)觸發(fā)的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控 制，從而實現(xiàn)整個分布式系統(tǒng)的同步控制。下面以RS485網(wǎng)絡(luò)為例，結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明再做進(jìn)一步的詳 細(xì)說明。本發(fā)明基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，如圖l所示， 該方法的具體步驟包括步驟101:分布式系統(tǒng)中的所有設(shè)備在初始投入運(yùn)作前，確定呼叫包的格 式、呼叫周期以及主機(jī)執(zhí)行同步控制的延時時間，所有設(shè)備在初始投入運(yùn)作時， 進(jìn)入靜音狀態(tài)；分布式系統(tǒng)中的所有設(shè)備在初始^v運(yùn)作前，首先約定廣播命令和主機(jī)對 應(yīng)的地址，例如，約定地址為0的數(shù)據(jù)包表示對分布式系統(tǒng)內(nèi)所有從才幾發(fā)送的 廣播命令，地址127表示主機(jī)地址，同時，確定呼叫包格式，以及根據(jù)實際情 況、分布式系統(tǒng)要求同步控制的時間以及從機(jī)的硬件時鐘周期，確定分布式系 統(tǒng)中主機(jī)發(fā)送呼叫包的周期、即呼叫周期。其中，確定呼叫包格式具體為在RS485網(wǎng)絡(luò)通信中，數(shù)據(jù)包全部采用9位數(shù)據(jù)位，其中第9位(TB8)被用 來表征該數(shù)據(jù)包的幀是地址幀還是數(shù)據(jù)幀，在正常通信中，設(shè)定TB8為0表征數(shù) 據(jù)幀，采用數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù)包，這里，設(shè)定TB8為1表征地址幀，采用地址幀作 為呼叫包；進(jìn)一步的，呼叫包中除了第9位，在剩下的8個數(shù)據(jù)位中，取其中l(wèi)位(TBx) 設(shè)置為數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，標(biāo)識主機(jī)在發(fā)送呼叫包時，RS485網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù) 的傳送方向，設(shè)置TBx為O,表示主機(jī)在發(fā)送呼叫包時，數(shù)據(jù)由AM幾發(fā)往主機(jī)； TBx為l，表示主才幾在發(fā)送呼叫包時，數(shù)據(jù)由主機(jī)發(fā)往:地址匹配的從機(jī)；其中，呼叫包中剩下的7個數(shù)據(jù)位用來表示呼叫從機(jī)的地址，該呼叫從機(jī)的地址為主機(jī) 發(fā)送呼叫包時與主機(jī)有數(shù)據(jù)傳送的從機(jī)的地址，因此，主機(jī)可以將數(shù)據(jù)發(fā)往除 了廣播命令地址和主機(jī)地址外的126個地址中的任意一個從機(jī)；其中，確定的呼叫周期要短于從機(jī)的硬件時鐘周期；同時，設(shè)定主機(jī)執(zhí)行同步控制的延時時間，延時時間的長度可以是主機(jī)發(fā) 送呼叫包的時刻至從機(jī)的MCU觸發(fā)外部中斷的起始時刻之間的時間差，該時間 差配置在主;f幾中，該時間差可以通過多次實際測量得到，以確保精確性；或者 通過計算來確定，計算方法為呼叫包的發(fā)送時間加上從機(jī)的接收中斷響應(yīng)時 間和外部中斷響應(yīng)時間，呼叫包的發(fā)送時間、從才幾的4妄收中斷響應(yīng)時間、從才幾 的外部中斷響應(yīng)時間的具體取值均為已知，呼叫包的發(fā)送時間即一個呼叫包由 主機(jī)發(fā)送的時刻開始至從機(jī)收到的時刻結(jié)束，可以是通過多次測量得到的經(jīng)驗 值，從機(jī)的接收中斷響應(yīng)時間和外部中斷響應(yīng)時間與從機(jī)的設(shè)備性能有關(guān)。然后，在分布式系統(tǒng)中，將一臺設(shè)備的地址設(shè)置為約定的主機(jī)地址，作為 主機(jī)，其他設(shè)備設(shè)置從機(jī)地址，作為從機(jī)，所有設(shè)備在初始投入運(yùn)作的一段時 間內(nèi)，均不發(fā)送數(shù)據(jù)，只處于接收狀態(tài)，稱為靜音狀態(tài)。靜音狀態(tài)主要是為了 保證分布式系統(tǒng)中只有 一 臺作為主機(jī)的設(shè)備。設(shè)備投入到已有的分布式系統(tǒng)時， 被設(shè)置為主機(jī)的設(shè)備，如果在靜音狀態(tài)時沒有接收到呼叫包，則進(jìn)行主機(jī)運(yùn)作； 如果在靜音狀態(tài)時接收到呼叫包，說明分布式系統(tǒng)中有另一主機(jī)存在，則分布 式系統(tǒng)認(rèn)為該設(shè)備作為主機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)，將采取異常保護(hù)；步驟102:分布式系統(tǒng)的所有i殳備在靜音狀態(tài)后，由主機(jī)開始呼叫周期的計 時，并在每個呼叫周期向分布式系統(tǒng)中所有從機(jī)發(fā)送由主機(jī)產(chǎn)生的呼叫包，并 對主機(jī)和從機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；在RS485網(wǎng)絡(luò)通信中，分布式系統(tǒng)的所有設(shè)備在靜音狀態(tài)后，由主機(jī)開始 呼叫周期的定時，如在一個呼叫周期到、即一個呼叫周期的開始或結(jié)束時，主 機(jī)產(chǎn)生一個步驟101中所述格式的地址幀作為呼叫包，其中，呼叫包中的數(shù)據(jù) 傳送方向標(biāo)識根據(jù)上一個呼叫周期中主機(jī)和從才幾間的數(shù)據(jù)傳送方向進(jìn)行設(shè)置， 并且設(shè)置呼叫包中的呼叫從機(jī)的地址，呼叫包中的從機(jī)地址根據(jù)上一個呼叫周期中與主機(jī)進(jìn)行通信的從機(jī)的從機(jī)地址或者指定的從機(jī)地址進(jìn)行設(shè)置。主機(jī)將 產(chǎn)生的呼叫包在每個呼叫周期發(fā)送給分布式系統(tǒng)中所有從機(jī)。主機(jī)和從才幾間通 過數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這里的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)包傳送的停止命令。 另外，對于主機(jī)和從機(jī)間進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳送，設(shè)置了每個呼叫周期內(nèi)允許傳 送的數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)、即周期字節(jié)數(shù)。這樣，如果主機(jī)或者從機(jī)在一個呼叫 周期內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)包比較長，由于受周期字節(jié)數(shù)的限制，則可能無法在一個呼 叫周期內(nèi)完整發(fā)送該數(shù)據(jù)包，因此，需要通過一個字節(jié)作為表示數(shù)據(jù)包是否完 整發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識。這樣，在主機(jī)發(fā)送呼叫包后或者從機(jī)接收到呼叫包后，需
數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)后，根據(jù)當(dāng)前發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)
標(biāo)識。這里的數(shù)據(jù)標(biāo)識，用來表明數(shù)據(jù)包是否發(fā)送完整，包括繼續(xù)標(biāo)識和終 止標(biāo)識，即主機(jī)或者從機(jī)在發(fā)送完含有停止命令的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)、即數(shù)據(jù)包的最 后一段后發(fā)送終止標(biāo)識；在發(fā)送完其他數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)、即數(shù)據(jù)包其他各段后發(fā)送 繼續(xù)標(biāo)識。如果主機(jī)或者從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度比較短，在一個呼叫周期即可 完成發(fā)送，則只在其后發(fā)送終止標(biāo)識即可。為了便于數(shù)據(jù)的識別，主機(jī)或者從 機(jī)可以在一個呼叫周期內(nèi)只發(fā)送完整數(shù)據(jù)包。此處所說的發(fā)送完整數(shù)據(jù)包是指 發(fā)送的是含有停止命令的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，可以是一個呼叫周期內(nèi)發(fā)送的一個完整 的數(shù)據(jù)包，即使該數(shù)據(jù)包的全部字節(jié)數(shù)并未達(dá)到周期字節(jié)數(shù)，也不再發(fā)送其他 數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；也可以是一個呼叫周期內(nèi)發(fā)送的含有停止命令的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)， 該數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)與之前的呼叫周期發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)共同組成一個完整的數(shù)據(jù) 包，類似地，即使該數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)并未達(dá)到周期字節(jié)數(shù)，也不再發(fā)送其他數(shù)據(jù)包 的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)所屬的數(shù)據(jù)包的其他數(shù)據(jù)在之前的一個或多個呼叫周期，則依 據(jù)周期字節(jié)數(shù)來發(fā)送。
其中，為了確保主才幾發(fā)送呼叫包時分布式系統(tǒng)中沒有數(shù)據(jù)在傳輸，主機(jī)可 以在發(fā)送呼叫包前，延時一定的時間，作為間歇時間，間歇時間的長度可以根 據(jù)實際的數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)間歇時間到達(dá)后，主才幾再發(fā)送呼叫包；這 樣，主機(jī)或者從才幾按照上面數(shù)據(jù)標(biāo)識的方法，對^^皮間歇時間所中斷的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識。
以下將對主機(jī)和從機(jī)在主機(jī)發(fā)送完呼叫包后的操作步驟進(jìn)行分別闡述。
其中，主機(jī)在發(fā)送完呼叫包后的操作步驟包括
步驟103:主機(jī)發(fā)送呼叫包后，延時至從機(jī)、如從機(jī)的孩吏控制單元(MCU) 觸發(fā)外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制；
主機(jī)發(fā)送呼叫包后，按照步驟101中設(shè)定的延時時間，進(jìn)行延時，延時至從 機(jī)的MCU觸發(fā)外部中斷的起始時刻，主機(jī)執(zhí)行同步控制，例如通過產(chǎn)生自身 的時鐘滴答或同步控制信號等，進(jìn)行同步控制；
步驟104:主機(jī)在執(zhí)行同步控制后，根據(jù)發(fā)送的呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo) 識和呼叫從機(jī)的地址、以及在發(fā)送呼叫包前的數(shù)據(jù)標(biāo)識即上一個呼叫周期中的 數(shù)據(jù)標(biāo)識，繼續(xù)傳送或接收數(shù)據(jù)；
具體為，主機(jī)在執(zhí)行同步控制后，依據(jù)產(chǎn)生呼叫包時呼叫包中設(shè)置的數(shù)據(jù) 傳送方向標(biāo)識，確定數(shù)據(jù)的傳送方向，如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)發(fā)送呼 叫包時數(shù)據(jù)由從機(jī)發(fā)往主機(jī)，則主機(jī)查詢發(fā)送呼叫包前接收的數(shù)據(jù)標(biāo)識，其中， 若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則主機(jī)接收與呼叫包中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī) 發(fā)送的新的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo)識為繼續(xù)標(biāo)識，則主機(jī)接收與呼叫包中呼 叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī)發(fā)送的在上一個呼叫周期未發(fā)送完的數(shù)據(jù)包的數(shù) 據(jù)；
如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)發(fā)送呼叫包時數(shù)據(jù)由主機(jī)發(fā)往從機(jī)，則主 機(jī)查詢發(fā)送呼叫包前發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識，其中，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則主機(jī) 向與呼叫包中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī)發(fā)送新的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo) 識為繼續(xù)標(biāo)識，則主才幾繼續(xù)向與呼叫包中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī)發(fā)送在 上一個呼叫周期未發(fā)送完的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；
其中，從機(jī)在主機(jī)發(fā)送完呼叫包后的操作步驟包括
步驟105:分布式系統(tǒng)中的各個從機(jī)接收到主機(jī)發(fā)送的呼叫包，產(chǎn)生接收中 斷，由接收中斷產(chǎn)生外部中斷電路的觸發(fā)信號，觸發(fā)外部中斷；
在RS485網(wǎng)絡(luò)通信中，分布式系統(tǒng)中的各個從機(jī)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)包中的笫9位確定出所接收到的數(shù)據(jù)包的幀是否為地址幀、即主機(jī)發(fā)送的呼叫包，當(dāng)分 布式系統(tǒng)中的各個^Mof幾接收到主機(jī)發(fā)送的呼叫包后，從機(jī)中的MCU產(chǎn)生接收中 斷，接收中斷改變MCU與外部中斷電路相連接的輸出端口狀態(tài)，作為觸發(fā)信號
觸發(fā)外部中斷電路中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路；
步驟106:外部中斷電M收到接收中斷產(chǎn)生的觸發(fā)信號后，由外部中斷電 路觸發(fā)MCU的外部中斷，各從機(jī)在各自MCU的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步
控制；
外部中斷電路中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路接收到接收中斷產(chǎn)生的觸發(fā)信號后，單
穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端改變MCU的外部中斷端口的狀態(tài)，從而觸發(fā)MCU的外部 中斷，各從機(jī)在MCU的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制，例如通過產(chǎn)生 各自的時鐘滴答或同步控制信號等，進(jìn)行同步控制；
此外，在MCU的外部中斷中要對MCU的硬件時鐘定時器的寄存器進(jìn)行復(fù)位 處理，即每個呼叫周期均對MCU的硬件時鐘定時器的寄存器進(jìn)行復(fù)位處理，使 自身的硬件時鐘定時器不產(chǎn)生中斷、即不能完成硬件時鐘周期，防止該從機(jī)進(jìn) 入無主機(jī)的異常保護(hù)，因此，需要設(shè)置呼叫周期短于^Mv機(jī)的硬件時鐘周期；
步驟107:分布式系統(tǒng)中的各個從機(jī)在執(zhí)行同步控制后，根據(jù)收到的呼叫包 中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫從機(jī)的地址、以及在主機(jī)發(fā)送呼叫包前的數(shù)據(jù)標(biāo) 識即上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識，在當(dāng)前呼叫周期繼續(xù)傳送或接收數(shù)據(jù)；
具體為，分布式系統(tǒng)中的各個從機(jī)在執(zhí)行同步控制后，查詢收到的呼叫包 中呼叫從機(jī)的地址和數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)發(fā)送 呼叫包時數(shù)據(jù)由從機(jī)發(fā)往主機(jī)，則與呼叫包中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī)查 詢在主機(jī)發(fā)送呼叫包前發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則與呼叫包 中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī)向主機(jī)發(fā)送新的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo)識為 繼續(xù)標(biāo)識，則與呼叫包中呼叫^M4幾的地址相匹配的從機(jī)繼續(xù)向主機(jī)發(fā)送在上一
個呼叫周期該從機(jī)未發(fā)送完的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；
如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)發(fā)送呼叫包時數(shù)據(jù)由主機(jī)發(fā)往從機(jī)，則從 機(jī)查詢在主機(jī)發(fā)送呼叫包前接收的數(shù)據(jù)標(biāo)識，其中，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則與呼叫包中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從機(jī)接收主機(jī)發(fā)送的新的數(shù)據(jù)包的數(shù)
據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo)識為繼續(xù)標(biāo)識，則與呼叫包中呼叫從機(jī)的地址相匹配的從;f幾繼續(xù) 接收主機(jī)發(fā)送的在上一個呼叫周期未發(fā)送完的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，進(jìn)一步的，該 方法還包括分布式系統(tǒng)的異常保護(hù)方法，包括設(shè)備作為從機(jī)投入已有分布式 系統(tǒng)的保護(hù)、設(shè)備作為主機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)、從機(jī)退出分布式系統(tǒng) 的保護(hù)、以及分布式系統(tǒng)中無主機(jī)或者主機(jī)因故退出的保護(hù)；
具體為，分布式系統(tǒng)中的主機(jī)將定期以廣播命令的形式發(fā)送系統(tǒng)檢測命令， 分布式系統(tǒng)中的其他各個設(shè)備接收系統(tǒng)檢測命令并進(jìn)行應(yīng)答，主機(jī)通過檢測應(yīng) 答的地址判斷是否有設(shè)備新投入或從機(jī)退出分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)檢測命令為廣 #^令，根據(jù)約定是地址為O的數(shù)據(jù)包。
當(dāng)設(shè)備作為從機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)時，即設(shè)備的地址為分布式系統(tǒng)中空 閑的從機(jī)地址，該設(shè)備在靜音狀態(tài)后第一次接收到系統(tǒng)檢測命令時發(fā)送應(yīng)答， 分布式系統(tǒng)內(nèi)的主才;i^測到發(fā)送應(yīng)答的i殳備的地址為分布式系統(tǒng)內(nèi)沒有用到過 的從機(jī)地址、即原本空閑的從機(jī)地址，也就是可用從機(jī)地址，分布式系統(tǒng)主機(jī) 從原本空閑的從機(jī)地址中去除此地址，將其納入從機(jī)進(jìn)行管理，該設(shè)備進(jìn)行從
當(dāng)有從才幾退出分布式系統(tǒng)時，分布式系統(tǒng)內(nèi)的主才*測到應(yīng)答的地址缺少 某個已經(jīng)使用的從機(jī)地址，則根據(jù)實際需要加以處理，比如提醒有從機(jī)退出、 提供退出的從機(jī)的地址等；
當(dāng)設(shè)備作為主機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)時，即設(shè)備地址為分布式系統(tǒng)中原主 機(jī)的地址，該設(shè)備在靜音狀態(tài)后第一次接收到系統(tǒng)檢測命令時，向分布式系統(tǒng) 中的原主機(jī)發(fā)送應(yīng)答，分布式系統(tǒng)中的原主機(jī)檢測到應(yīng)答的地址與自身地址相 同，則分布式系統(tǒng)中的原主機(jī)繼續(xù)檢測是否有申請主機(jī)命令，如果該設(shè)備在靜 音狀態(tài)后，向分布式系統(tǒng)中原主機(jī)發(fā)送申請主機(jī)命令，則原主機(jī)在檢測到此設(shè) 備應(yīng)答后的一#爻時間內(nèi)，'比如在到下次此設(shè)備發(fā)送應(yīng)答的這段時間內(nèi)，檢測 到申請主機(jī)命令后，將自身的主機(jī)地址更改為分布式系統(tǒng)中的可用從機(jī)地址，降格為從機(jī)，進(jìn)行>^4幾運(yùn)作，包括接收呼叫包和執(zhí)行同步控制等；新投入的 主機(jī)，進(jìn)行主機(jī)運(yùn)作，包括周期性的發(fā)送呼叫包、定期發(fā)送廣播命令以及控 制整個分布式系統(tǒng)的通信等；如果作為主機(jī)投入的設(shè)備沒有發(fā)送申請主機(jī)命令， 原主機(jī)在一段時間內(nèi)沒有收到申請主機(jī)命令，則原主機(jī)下發(fā)分布式系統(tǒng)中的可 用從機(jī)地址給該設(shè)備，該設(shè)備作為^y4^進(jìn)行^M幾運(yùn)作；
此外，當(dāng)分布式系統(tǒng)中無主機(jī)或者主機(jī)因故退出后，各從機(jī)會在一段時間、 如設(shè)置的異常時間內(nèi)沒有接收到呼叫包，從而從機(jī)不能產(chǎn)生MCU的外部中斷， 從機(jī)中的硬件時鐘定時器將會完成多個硬件時鐘周期，如2 ~ 3個硬件時鐘周期，
各從才;^艮據(jù)自身的地址號，延時不同的時間后，主動發(fā)送申請主機(jī)命令，申請
成為主機(jī)，如地址號為1的從機(jī)延時0.1秒鐘申請主機(jī)，地址號為2的從機(jī)延時0.2 秒鐘申請主機(jī)等；其中，先發(fā)送申請主機(jī)命令的從機(jī)將不會接收到其他從機(jī)發(fā) 送的申請主機(jī)命令，從而成為主機(jī)，地址改為主機(jī)的地址，代替原主機(jī)進(jìn)行主 機(jī)運(yùn)作；申請主機(jī)命令以廣旨令的形式發(fā)送；
當(dāng)原先的主機(jī)重新^后，將按照上述的分布式系統(tǒng)中投入的設(shè)備為主機(jī) 時的方法進(jìn)行操作，這里不再贅述。
上述的所有主機(jī)和從機(jī)的操作方法，在分布式系統(tǒng)中的每臺設(shè)備都可以執(zhí) 行，也就是說，分布式系統(tǒng)中的每臺設(shè)備既可以作為主機(jī)也可以作為從機(jī)按照 上述的方法進(jìn)4于運(yùn)作。
以上為本發(fā)明基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法的較佳實 施例，通過上述方法，本發(fā)明基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系 統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括主才幾20和從才幾21;其中，
主機(jī)20，用于在當(dāng)前呼叫周期產(chǎn)生呼叫包，發(fā)送呼叫包后，延時至從機(jī)觸 發(fā)的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行主機(jī)的同步控制；進(jìn)一步用于主機(jī)的數(shù)據(jù)接收 和發(fā)送；
從機(jī)21，用于接收主機(jī)下發(fā)的呼叫包，產(chǎn)生接收中斷，由接收中斷觸發(fā)外 部中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行該從機(jī)自身的同步控制；進(jìn)一步用于從 機(jī)的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送；下面對主機(jī)20和從才幾21在實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制中的具體運(yùn)作進(jìn)行 分別闡述。
主機(jī)20包括第一定時模塊201、呼叫包模塊202、第一收發(fā)模塊203、 延時同步模塊204，其中，
第一定時模塊201,用于對主機(jī)20發(fā)送呼叫包的呼叫周期進(jìn)行計時，在每 個呼叫周期觸發(fā)呼叫包4莫塊202;
呼叫包模塊202，用于根據(jù)第一定時模塊201的觸發(fā)產(chǎn)生地址幀作為呼叫
包；
第一4議模塊203，用于發(fā)送呼叫包模塊202產(chǎn)生的呼叫包，并同時觸發(fā) 延時同步模塊204;進(jìn)一步用于主機(jī)20和從機(jī)21間的數(shù)據(jù)傳送；
延時同步模塊204,用于延時至從機(jī)21觸發(fā)的外部中斷的起始時刻時，執(zhí) 行主機(jī)20的同步控制；延時同步模塊204可根據(jù)設(shè)定的延時時間進(jìn)行延時。
主機(jī)20進(jìn)一步包括第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊205和第一數(shù)據(jù)控制模塊206,其
中，
第一定時模塊201在每個呼叫周期，進(jìn)一步用于觸發(fā)第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊
205;
第 一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊205 ，用于根據(jù)第 一收發(fā)模塊203中主機(jī)20在當(dāng)前呼叫 周期內(nèi)向從機(jī)21發(fā)送的數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；其具體實 現(xiàn)可參照圖1步驟102中主機(jī)和從機(jī)間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的相關(guān)描述，在此不再贅 述；
第一收發(fā)模塊203,進(jìn)一步用于主機(jī)20和從機(jī)21間的數(shù)據(jù)傳送，向從機(jī) 21發(fā)送第一數(shù)據(jù)標(biāo)識才莫塊205確定的數(shù)據(jù)標(biāo)識；還用于接收從機(jī)21發(fā)送的數(shù) 據(jù)標(biāo)識；
呼叫包模塊202產(chǎn)生呼叫包具體為產(chǎn)生地址幀作為呼叫包，根據(jù)第一收 發(fā)模塊203中上一個呼叫周期中主機(jī)20和從機(jī)21間的數(shù)據(jù)傳送方向設(shè)置呼叫 包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，并i殳置呼叫包中的呼叫從才幾的地址；所述呼叫包的 具體格式可參照圖1步驟101中的相關(guān)描述，在此不再贅述；延時同步模塊204執(zhí)行主機(jī)20的同步控制后，進(jìn)一步用于觸發(fā)第 一數(shù)據(jù)控 制模塊206;
第一數(shù)據(jù)控制模塊206，用于根據(jù)延時同步模塊204的觸發(fā)，依據(jù)上一個 呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識及主機(jī)發(fā)送的呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫從機(jī) 的地址，控制第一收發(fā)模塊203在當(dāng)前呼叫周期與^y4/L21間傳送數(shù)據(jù)，上一個 呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識具體可以是笫一數(shù)據(jù)標(biāo)識才莫塊205在上一個呼叫周期確 定的、和/或從才幾21在上一個呼叫周期發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；其具體實現(xiàn)可參照圖1 步驟104中的相關(guān)描述，在此不再贅述。
另外，主機(jī)20可以進(jìn)一步包括間歇時間模塊207，用于控制第一收發(fā)模 塊203延時間歇時間后發(fā)送呼叫包，以確保主機(jī)20發(fā)送呼叫包時分布式系統(tǒng)中 沒有數(shù)據(jù)在傳輸。
從機(jī)21包括第二收發(fā)模塊211、接收中斷模塊212和外部中斷模塊214， 其中，
第二收發(fā)模塊211,用于接收來自主機(jī)20的呼叫包；進(jìn)一步用于^M4幾21 和主才幾20間的數(shù)據(jù)傳送；
接收中斷模塊212,用于檢測到第二》|議模塊211收到呼叫包時產(chǎn)生接收 中斷，并觸發(fā)外部中斷模塊214;
外部中斷模塊214,用于根據(jù)接收中斷模塊212的觸發(fā)，觸發(fā)外部中斷， 在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行從機(jī)21的同步控制。
從機(jī)21進(jìn)一步包括第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊215和第二數(shù)據(jù)控制模塊216，其
中，
第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊215,用于根據(jù)第二收發(fā)模塊211中從機(jī)21在當(dāng)前呼叫 周期內(nèi)向主機(jī)20發(fā)送的數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；其具體實 現(xiàn)可參照圖1步驟102中主機(jī)和從機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送的相關(guān)描述，在此不再贅述；
第二4t^;漠塊211，進(jìn)一步用于向主機(jī)20發(fā)送第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊215確定 的數(shù)據(jù)標(biāo)識；還用于接收主機(jī)20發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；
外部中斷模塊214執(zhí)行從機(jī)21的同步控制后，進(jìn)一步用于觸發(fā)第二數(shù)據(jù)控制模塊216;
第二數(shù)據(jù)控制4莫塊216,用于根據(jù)外部中斷模塊214的觸發(fā)，依據(jù)上一個 呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識及從機(jī)收到的呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫從機(jī) 的地址，控制第二收發(fā)模塊211在當(dāng)前呼叫周期與主機(jī)20間傳送數(shù)據(jù)，上一個 呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識具體可以是第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊215在上一個呼叫周期確 定的、和/或主機(jī)20在上一個呼叫周期發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；其具體實現(xiàn)可參照圖1 步驟107中的相關(guān)描述，在此不再贅述。
另外，從機(jī)21可以進(jìn)一步包括硬件時鐘定時器217，外部中斷模塊214 進(jìn)一步用于在外部中斷過程中對石更件時鐘定時器217的寄存器進(jìn)^f亍復(fù)位處理， 使硬件時鐘定時器217不產(chǎn)生中斷。
當(dāng)然，本發(fā)明實現(xiàn)基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)也包 括用于在出現(xiàn)異常時進(jìn)行異常保護(hù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)置于分布式系統(tǒng)的所有設(shè)備 中。如圖3所示，主機(jī)30包括第二定時模塊301、廣旨令模塊302、檢測 分析模塊303和地址發(fā)送模塊304，其中，
第二定時模塊301，用于對檢測周期進(jìn)行計時，每個檢測周期觸發(fā)廣播命 令模塊302;
廣播命令模塊302，用于根據(jù)第二定時模塊301的觸發(fā)，發(fā)送系統(tǒng)檢測命 令，該系統(tǒng)檢測命令為廣4旨令，根據(jù)約定是地址為O的數(shù)據(jù)包；
檢測分析模塊303，用于接收應(yīng)答，通過檢測應(yīng)答的地址判斷是否有設(shè)備 新投入或從機(jī)退出分布式系統(tǒng)，確定有從機(jī)退出分布式系統(tǒng)時，才艮據(jù)實際需要 加以處理；確定有從才幾新^分布式系統(tǒng)時，觸發(fā)地址發(fā)送模塊304從原本空 閑的從機(jī)地址中去除此地址；確定有主機(jī)新投入分布式系統(tǒng)時，并且未接收到 主機(jī)申請命令，觸發(fā)地址發(fā)送模塊304向?qū)?yīng)主機(jī)發(fā)送可用從機(jī)地址；
地址發(fā)送模塊304,用于根據(jù)檢測分析才莫塊303的觸發(fā)從原本空閑的從才幾 地址中去除新^v從機(jī)的地址或提供可用從機(jī)地址。
主機(jī)30進(jìn)一步包括地址轉(zhuǎn)換才莫塊305 ，
檢測分析模塊303確定應(yīng)答的地址與主機(jī)地址相同時，進(jìn)一步用于確定是否在設(shè)定時間內(nèi)收到主機(jī)申請命令，如果收到，則確定有主機(jī)新投入分布式系
統(tǒng)，觸發(fā)地址轉(zhuǎn)換模塊305;如果未收到，則觸發(fā)地址發(fā)送模塊304向?qū)?yīng)設(shè) 備發(fā)送可用從才幾地址；
地址轉(zhuǎn)換模塊305，用于根據(jù)檢測分析模塊303的觸發(fā)將主機(jī)地址更改為 可用從機(jī)地址，并可進(jìn)一步觸發(fā)圖2中的第一定時模塊停止計時，使其所在設(shè) 備由主才幾變?yōu)閺臋C(jī)。
如圖3所示，投入現(xiàn)有分布式系統(tǒng)的設(shè)備包括廣播命令應(yīng)答模塊311、 主機(jī)申請模塊312和地址轉(zhuǎn)換模塊313,其中，
廣播命令應(yīng)答模塊311,用于接收來自主機(jī)的系統(tǒng)檢測命令，使用可用從 機(jī)地址或主機(jī)地址向主機(jī)返回應(yīng)答；
主機(jī)申請模塊312,用于發(fā)送申請主機(jī)命令；
地址轉(zhuǎn)換模塊313，用于更改自身主機(jī)地址為主機(jī)提供的可用從機(jī)地址或 更改自身從機(jī)地址為主機(jī)地址。
以上各模塊相結(jié)合的具體實現(xiàn)是如果廣*令應(yīng)答模塊311使用可用從 機(jī)地址向主機(jī)返回應(yīng)答，址轉(zhuǎn)換4莫塊313無需更改地址；如果廣播命令應(yīng)答模 塊311使用主機(jī)地址向主機(jī)返回應(yīng)答，并且主機(jī)申請模塊312不發(fā)送申請主機(jī) 命令，則地址轉(zhuǎn)換模塊313將所在主機(jī)的地址更改為主機(jī)提供的可用從機(jī)地址； 如果廣播命令應(yīng)答模塊311使用主機(jī)地址向主機(jī)返回應(yīng)答，并且主機(jī)申請模塊 312發(fā)送了申請主機(jī)命令，則地址轉(zhuǎn)換模塊313無需更改地址，仍然使用主機(jī) 地址，其所在設(shè)備為主才幾。
另外，設(shè)備作為從機(jī)時，其包括的主機(jī)申請模塊312可以在硬件時鐘定時 器完成多個硬件時鐘周期時，根據(jù)從機(jī)地址延時發(fā)送申請主機(jī)命令，并且，沒 有收到其他設(shè)備發(fā)送的申請主機(jī)命令的設(shè)備，通過內(nèi)部的地址轉(zhuǎn)換模塊313將 自身從機(jī)地址更改為主機(jī)地址，該設(shè)備作為主機(jī)。
上述的實現(xiàn)基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)布置在分布 式系統(tǒng)中的每臺設(shè)備上，以實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制。
f說明假設(shè)某/>司的電源產(chǎn)品中，需要把幾套電源設(shè)備并聯(lián)輸出，各個設(shè)備的監(jiān)
控器之間通過RS485網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)通信，將其中一臺監(jiān)控器設(shè)定為主機(jī)，其他監(jiān)控 器作為從機(jī)，由主機(jī)收集、采集各個作為從機(jī)的監(jiān)控器的信息后進(jìn)行統(tǒng)一的管 理，完成整個分布式系統(tǒng)的控制，如調(diào)節(jié)整個分布式系統(tǒng)中各個電源設(shè)備的 整流器的輸出電壓、輸出電流等。
比如，主機(jī)通過統(tǒng)一下發(fā)給各個從 M目同的脈寬調(diào)制(PWM)值，來調(diào)節(jié) 各個從機(jī)管理的整流器電壓。在實際應(yīng)用中，為了不引起輸出電壓的紊亂，需 要全部的監(jiān)控器在同一時刻向各自管理的整流器下發(fā)更新后的PWM值，實現(xiàn) 同步控制。各監(jiān)控器間使用RS485通信，各監(jiān)控器之間的連接如圖4所示，A 為監(jiān)控器的發(fā)送端口， B為監(jiān)控器的接收端口，將主機(jī)的端口A和從機(jī)的端口 A連接起來，主機(jī)的端口 B和AM/U的端口 B連接起來，從機(jī)N中的N不大于 126。
主、從機(jī)端均增加外部中斷電路，如圖5所示，由MCU51的一個輸出引 腳(PB0)連接外部中斷電路50中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路501的輸入端，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā) 電路501的輸出端連接MCU51的外部中斷引腳(EXINT)。
在主、從機(jī)的通信中，數(shù)據(jù)包全部采用9位數(shù)據(jù)位、l位起始位、l位終止 位的方式通信。數(shù)據(jù)包的第9位(TB8)被用作為表征該幀是地址幀還是數(shù)據(jù) 幀，為1時表示該幀數(shù)據(jù)為一個地址幀，為O時表示該幀數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)幀。
地址幀的各位^故如下定義TB8為l,表示該幀數(shù)據(jù)為地址幀；第2位至 第8位表示呼叫從機(jī)的地址，并約定地址O表示廣播，地址127表示主機(jī)；第 l位(TBO)作為數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，TBO為O，表示需要#立刻應(yīng)答，數(shù)據(jù) 由從機(jī)發(fā)往主機(jī)；TBO為1，表示主機(jī)后續(xù)要下發(fā)命令數(shù)據(jù)，通知從機(jī)繼續(xù)接 收，數(shù)據(jù)由主機(jī)發(fā)往地址匹配的從機(jī)；
在正常的數(shù)據(jù)通信中，設(shè)備之間互相發(fā)送的數(shù)據(jù)均為TB8=0的數(shù)據(jù)幀。 TB8=1的地址幀作為呼叫包使用，由主機(jī)端周期性發(fā)出。
另外，所有監(jiān)控器均可以作為主機(jī)或者從機(jī)使用，在初始投入運(yùn)作時的一 段時間內(nèi)，處于靜音狀態(tài)，靜音狀態(tài)是為了，在這些監(jiān)控器是投入到已有的分布式系統(tǒng)時，其中，被設(shè)置成為主機(jī)的監(jiān)控器，如果在靜音狀態(tài)時沒有接收到
呼叫包，則進(jìn)行主機(jī)運(yùn)作；如果在靜音狀態(tài)時接收到呼叫包，說明分布式系統(tǒng) 中有另 一主機(jī)存在，則分布式系統(tǒng)認(rèn)為該監(jiān)控器作為主機(jī)新投入分布式系統(tǒng)， 而采取異常保護(hù)；
當(dāng)監(jiān)控器的地址與約定的主機(jī)地址不相同時，則該監(jiān)控器可以作為從機(jī)； 下面詳細(xì)說明所有監(jiān)控器實現(xiàn)執(zhí)行PWM同步命令的步驟，如圖6所示 步驟601:主機(jī)首先發(fā)送一個廣播式呼叫包，即發(fā)送呼叫從機(jī)的地址為0 的地址幀，并且設(shè)定該地址幀的TBO為1，通知各個^y^繼續(xù)接收后續(xù)數(shù)據(jù)， 在后續(xù)數(shù)據(jù)中將PWM值發(fā)送給所有從機(jī)；各個從機(jī)在接收到PWM值后，將 PWM值保存；
步驟602:主機(jī)確定以10ms為一個周期，發(fā)送呼叫包給系統(tǒng)內(nèi)的所有從機(jī)， 作為同步信號，并對主機(jī)和從機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；
主機(jī)確定以10ms為一個周期，發(fā)送呼叫包給系統(tǒng)內(nèi)的所有從機(jī)，此外， 主機(jī)和從機(jī)間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，主機(jī)或者從才*據(jù)在10ms內(nèi)可以傳送的數(shù)據(jù) 包的字節(jié)數(shù)，確定主機(jī)或者從機(jī)在每個10ms內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)并且留 有一個字節(jié)作為數(shù)據(jù)標(biāo)識，這樣，在主機(jī)發(fā)送呼叫包后或者從機(jī)接收到呼叫包 后，主機(jī)或者從機(jī)按照在10ms內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)，將數(shù)據(jù)包的一段進(jìn) 行傳送并在每段傳送完后傳送數(shù)據(jù)標(biāo)識。這里的數(shù)據(jù)標(biāo)識，用來表明在一個 10ms內(nèi)的數(shù)據(jù)包是否發(fā)送完整，包括繼續(xù)標(biāo)識和終止標(biāo)識，即在發(fā)送完數(shù)據(jù) 包的含有停止命令的最后一段后發(fā)送終止標(biāo)識；在發(fā)送完其他各段后發(fā)送繼續(xù) 標(biāo)識，如果發(fā)送的數(shù)據(jù)包長度比較短，在一個10ms內(nèi) 即可完成發(fā)送，則只發(fā) 送終止標(biāo)識。
步驟603:主機(jī)發(fā)送完呼叫包后，延時一段時間，主機(jī)把PWM值下發(fā)給 自己的整流器；
該延時時間為呼叫包的發(fā)送時間加上從機(jī)中斷響應(yīng)時間，在波特率為 9600bps時，由于在RS485通信中發(fā)送呼叫包還要加上起始位與停止位，所以 發(fā)送呼叫包的時間為(9+2) xi/9600us，從機(jī)中斷響應(yīng)時間具體可以通過從才幾響應(yīng)服務(wù)程序匯編代碼行中得到，或者通過實際測量得到；
步驟604:主機(jī)給自己的整流器下發(fā)PWM值之后，主樹艮據(jù)呼叫包中的 數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和從機(jī)地址，以及在發(fā)送呼叫包前的數(shù)據(jù)標(biāo)識，繼續(xù)發(fā)送或 接收數(shù)據(jù)；
具體為，主機(jī)在給自己的整流器下發(fā)PWM值之后，根據(jù)呼叫包中設(shè)置的數(shù) 據(jù)傳送方向標(biāo)識，如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)發(fā)送呼叫包時，數(shù)據(jù)由從機(jī) 發(fā)往主機(jī)，主才幾查詢發(fā)送呼叫包前收到的數(shù)據(jù)標(biāo)識，其中，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止 標(biāo)識，則主機(jī)接收與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；若 數(shù)據(jù)標(biāo)識為繼續(xù)標(biāo)識，則主機(jī)接收與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的從機(jī)發(fā)送的在 上個10ms未發(fā)送完的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；
如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)發(fā)送呼叫包時，數(shù)據(jù)由主機(jī)發(fā)往從機(jī)，則 主機(jī)查詢發(fā)送呼叫包前發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識，其中，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則主 機(jī)向與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的*發(fā)送新的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo)識為 繼續(xù)標(biāo)識，則主機(jī)繼續(xù)向與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的從機(jī)發(fā)送在上個1 Oms 未發(fā)送完的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；
步驟605:在主機(jī)發(fā)送完呼叫包后，從機(jī)接收到呼叫包，產(chǎn)生接收中斷， 在接收中斷中，設(shè)置圖5中MCU 51的PBO為高，以觸發(fā)外部中斷電路50中 的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路501;
步驟606:圖5中外部中斷電路50中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路501接收到MCU 51 的PBO為高后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路501的輸出端觸發(fā)MCU51的外部中斷，各從 機(jī)向各自的整流器同步下發(fā)PWM值；
外部中斷電路50的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路501接收到MCU 5 1的PBO為高后， 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路501的輸出端改變MCU 51的EXINT端口的狀態(tài)，觸發(fā)MCU 51 的外部中斷，在外部中斷的起始時刻，各從機(jī)執(zhí)行向各自的整流器同步，下發(fā) 步驟601中收到的PWM值，此外，在外部中斷中，對從沖幾MCU 51的硬件時 鐘定時器寄存器進(jìn)行復(fù)位，防止該從機(jī)進(jìn)入無主機(jī)的異常保護(hù)；
步驟607:所有從機(jī)向各自的整流器下發(fā)PWM值后，根據(jù)呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和#地址，以及在發(fā)送呼叫包前的數(shù)據(jù)標(biāo)識，繼續(xù)傳送或接
收數(shù)據(jù)；
具體為，所有從機(jī)向各自的整流器下發(fā)PWM值后，查詢收到的呼叫包中的 呼叫從機(jī)的地址和數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示主機(jī)在發(fā)送 呼叫包時，數(shù)據(jù)由從機(jī)發(fā)往主機(jī)，則與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的^M4^查詢在 主機(jī)發(fā)送呼叫包前發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則與呼叫包中從 機(jī)地址相匹配的從才幾向主機(jī)發(fā)送新的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo)識為繼續(xù)標(biāo)識， 則與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的從機(jī)繼續(xù)向主機(jī)發(fā)送在上個10ms未發(fā)送完的 數(shù)據(jù)包中的翁L據(jù)；
如果數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識表示后續(xù)數(shù)據(jù)由主才幾發(fā)往從才幾，則從4幾查詢發(fā)送呼 叫包前收到的數(shù)據(jù)標(biāo)識，其中，若數(shù)據(jù)標(biāo)識為終止標(biāo)識，則與呼叫包中從機(jī)地 址相匹配的從機(jī)接收主機(jī)發(fā)送的新的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)；若數(shù)據(jù)標(biāo)識為繼續(xù)標(biāo)識， 則與呼叫包中從機(jī)地址相匹配的從機(jī)繼續(xù)接收主機(jī)發(fā)送的在上個10ms未發(fā)送 完的數(shù)椐包中的數(shù)據(jù)。
這樣，分布式系統(tǒng)中的所有監(jiān)控器就會同時下發(fā)PWM值給各自的整流器了。
此外，該分布式系統(tǒng)也將對異常情況進(jìn)行保護(hù)，包括監(jiān)控器作為從機(jī)投 入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)、監(jiān)控器作為主機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)、監(jiān)視 器機(jī)退出系統(tǒng)的保護(hù)以及分布式系統(tǒng)中無主機(jī)或者主機(jī)因故退出的保護(hù)；
具體為，分布式系統(tǒng)中的主機(jī)將定期以廣播命令的形式發(fā)送系統(tǒng)檢測命令， 分布式系統(tǒng)中的其他各個監(jiān)控器收到系統(tǒng)檢測命令并進(jìn)行應(yīng)答，主4緣測應(yīng)答 的地址判斷是否有監(jiān)控器新^或^M4幾退出系統(tǒng)。
當(dāng)監(jiān)控器作為從機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)時，即監(jiān)控器地址為分布式系統(tǒng)中 空閑的從機(jī)地址，該監(jiān)控器在靜音狀態(tài)后第一次收到系統(tǒng)檢測命令時發(fā)送應(yīng)答， 分布式系統(tǒng)內(nèi)的主才*測到發(fā)送應(yīng)答的地址，為分布式系統(tǒng)內(nèi)沒有用到過的從 機(jī)地址，即原本空閑的可用vM4U也址，分布式系統(tǒng)內(nèi)的主機(jī)從原本空閑的從機(jī) 地址中去除此地址，將該監(jiān)控器納入從機(jī)進(jìn)行管理；當(dāng)有從機(jī)退出系統(tǒng)時，系統(tǒng)內(nèi)的主才賺測到應(yīng)答的地址缺少某個已經(jīng)使用
的從機(jī)地址，則提醒有從機(jī)退出，并提供退出從機(jī)的地址；
當(dāng)監(jiān)控器作為主機(jī)^v已有分布式系統(tǒng)時，即監(jiān)控器地址為系統(tǒng)中原主機(jī) 地址，該監(jiān)控器在靜音狀態(tài)后第一次接收到系統(tǒng)檢測命令時，向系統(tǒng)中的原主 機(jī)發(fā)送應(yīng)答，分布式系統(tǒng)中的原主機(jī)檢測到應(yīng)答的地址與自身地址相同，則分 布式系統(tǒng)內(nèi)的原主機(jī)繼續(xù)檢測是否有申請主機(jī)命令，如果該監(jiān)控器在靜音狀態(tài) 后，向分布式系統(tǒng)中原主機(jī)發(fā)送申請主機(jī)命令，則原主機(jī)在檢測到此監(jiān)控器應(yīng) 答后的一段時間內(nèi)，比如在到下次此監(jiān)控器發(fā)送應(yīng)答的這段時間內(nèi)，檢測到 申請主機(jī)命令后，將自身的主機(jī)地址更改為分布式系統(tǒng)中的可用從機(jī)地址，降 格為從機(jī)，進(jìn)行從才/L^作，包括接收呼叫包和執(zhí)行同步控制等；新投入的監(jiān) 控器，進(jìn)行主機(jī)運(yùn)作，包括周期性的發(fā)送呼叫包、定期發(fā)送廣播命令以及控 制整個分布式系統(tǒng)的通信等；如果作為主機(jī)投入的監(jiān)控器沒有發(fā)送申請主機(jī)的 廣播命令，原主機(jī)在一段時間內(nèi)沒有收到申請主機(jī)命令，則原主機(jī)下發(fā)分布式 系統(tǒng)中的可用^y^幾地址給該監(jiān)控器，該監(jiān)控器作為從才幾進(jìn)行從才^作；
此外，當(dāng)分布式系統(tǒng)中無主機(jī)或者主機(jī)因故退出后，各從機(jī)監(jiān)控器會在一 段時間沒有接收到呼叫包，從而不能產(chǎn)生MCU的外部中斷，從機(jī)中的硬件時鐘 定時器將會完成多個硬件時鐘周期，如2~3個硬件時鐘周期，各從才M艮據(jù)自身 的地址號，延時不同的時間后，主動發(fā)送申請主機(jī)命令，申請成為主機(jī)，其中 地址號為1的從機(jī)延時0.1秒鐘申請主機(jī)，地址號為2的從機(jī)延時0.2秒鐘申請主 機(jī)，地址號為N的延時N/10秒鐘申請主機(jī)；其中，先發(fā)送申請包的從機(jī)將不會 接收到其他從才幾發(fā)送的申請主機(jī)命令而成為主才幾，地址更改為主才幾的地址， 替原主機(jī)進(jìn)行主機(jī)運(yùn)作；申請主機(jī)命令以廣播命令的形式發(fā)送；
當(dāng)原先的主機(jī)重新^后，將按照上述的，當(dāng)監(jiān)控器作為主機(jī)M已有分 布式系統(tǒng)時的方法進(jìn)行操作，這里不再贅述。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范 圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，其特征在于，該方法包括主機(jī)在當(dāng)前呼叫周期產(chǎn)生呼叫包，并發(fā)送呼叫包給分布式系統(tǒng)中的所有從機(jī)；主機(jī)延時至從機(jī)觸發(fā)的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制；各從機(jī)接收呼叫包，產(chǎn)生接收中斷，由接收中斷觸發(fā)外部中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，其特征在于， 所述產(chǎn)生呼叫包，具體為設(shè)置第9位數(shù)據(jù)位為呼叫包標(biāo)識，根據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)傳送方向設(shè)置數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識，并設(shè)置呼叫從機(jī)的地址； 和/或，所述從機(jī)包括MCU和外部中斷電路，該外部中斷電路至少包括單穩(wěn)態(tài)觸 發(fā)電路，所述由接收中斷觸發(fā)外部中斷電路，具體為接收中斷中，設(shè)置MCU 的與外部中斷電路相連接的輸出端口為高，外部中斷電路中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 接收到所述端口為高后，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出端觸發(fā)MCU的外部中斷；和/ 或，所述發(fā)送呼叫包之前，進(jìn)一步包括延時間歇時間，所述間歇時間內(nèi)不進(jìn) 行數(shù)據(jù)傳輸；和/或，所述主才幾延時的延時時間的長度為主機(jī)發(fā)送呼叫包的時刻至從機(jī)觸發(fā)外 部中斷的起始時刻之間的時間差，所述時間差配置在主才幾中；或者，由呼叫包 的發(fā)送時間加上從^L的接收中斷響應(yīng)時間和外部中斷響應(yīng)時間計算所得。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，其特征在于， 所述觸發(fā)MCU的外部中斷之后，進(jìn)一步包括在MCU的外部中斷中，對MCU的硬件時鐘定時器的寄存器進(jìn)行復(fù)位處理；和/或，設(shè)置每個呼叫周期內(nèi)允許傳送的數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)，所述發(fā)送呼叫包之后 進(jìn)一步包括主機(jī)根據(jù)當(dāng)前呼叫周期向從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；和/或，設(shè)置每個呼叫周期內(nèi)允許傳送的數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)，所述從機(jī)接收呼叫包 之后進(jìn)一步包括根據(jù)當(dāng)前呼叫周期向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包 中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，其特征在于， 所述執(zhí)行同步控制之后，進(jìn)一步包括依據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識以及 所述呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識、呼叫從機(jī)的地址，在當(dāng)前呼叫周期繼續(xù)數(shù) 據(jù)的傳送。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，其 特征在于，該方法進(jìn)一步包括進(jìn)行同步控制的異常保護(hù)，包括設(shè)^f乍為從機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)，具體為主機(jī)通過發(fā)送系統(tǒng)檢 測命令得知有從機(jī)的^^，分布式系統(tǒng)主機(jī)從原本空閑的從機(jī)地址中去除投入 的從機(jī)的地址，將投入設(shè)備作為從機(jī)納入分布式系統(tǒng)；和/或，設(shè)備作為主機(jī)投入已有分布式系統(tǒng)的保護(hù)，具體為原主機(jī)通過發(fā)送系統(tǒng) 檢測命令確定有主機(jī)投入，根據(jù)該主機(jī)是否發(fā)申請主機(jī)命令，確定分布式系統(tǒng) 的主才凡；和/或，從機(jī)退出分布式系統(tǒng)的保護(hù)，具體為當(dāng)主才幾檢測到有從機(jī)退出分布式系 統(tǒng)時，主機(jī)進(jìn)行對應(yīng)處理；和/或，分布式系統(tǒng)中無主機(jī)或者主機(jī)因故退出的保護(hù)，具體為各從機(jī)在設(shè)置的 異常時間內(nèi)沒有接收到呼叫包，則各從4M艮據(jù)自身地址號在對應(yīng)時間主動發(fā)送 申請主機(jī)命令，先發(fā)送申請主機(jī)命令的從機(jī)成為主機(jī)。
6、 一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 主機(jī)，用于在當(dāng)前呼叫周期性產(chǎn)生呼叫包，發(fā)送呼叫包后，延時至從機(jī)觸發(fā)的外部中斷的起始時刻，執(zhí)行主機(jī)的同步控制；從機(jī)，用于接收主機(jī)下發(fā)的呼叫包，產(chǎn)生接收中斷，由接收中斷觸發(fā)外部 中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行該從機(jī)自身的同步控制。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)包括第一定時模塊，用于對主機(jī)發(fā)送呼叫包的呼叫周期進(jìn)行計時，在每個呼叫周期觸發(fā)呼叫包模塊；呼叫包模塊，用于根據(jù)第一定時模塊的觸發(fā)產(chǎn)生地址幀作為呼叫包； 第一收發(fā)模塊，用于發(fā)送呼叫包模塊產(chǎn)生的呼叫包，并同時觸發(fā)延時同步模塊；延時同步模塊，用于延時至從機(jī)觸發(fā)的外部中斷的起始時刻時，執(zhí)行主機(jī) 的同步控制；和/或，從機(jī)包括第二收發(fā)模塊、接收中斷模塊和外部中斷模塊，其中， 第二jj議模塊，用于接收來自主機(jī)的呼叫包；接收中斷模塊，用于檢測到第二收發(fā)模塊收到呼叫包時產(chǎn)生接收中斷，并觸發(fā)外部中斷模塊；外部中斷模塊，用于根據(jù)接收中斷模塊的觸發(fā)，觸發(fā)外部中斷，在外部中斷的起始時刻，執(zhí)行從機(jī)的同步控制。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)，其特征在于， 所述主機(jī)進(jìn)一步還包括第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊和第一數(shù)據(jù)控制模塊，其中， 第一定時模塊在每個呼叫周期，進(jìn)一步用于觸發(fā)第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊； 第一數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊，用于根據(jù)第 一收發(fā)模塊中主機(jī)在當(dāng)前呼叫周期內(nèi)向從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；第一收發(fā)模塊，進(jìn)一步用于主機(jī)和從機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送，向從機(jī)發(fā)送所述數(shù)據(jù)標(biāo)識；還用于接^lt^機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；延時同步模塊執(zhí)行主機(jī)的同步控制后，進(jìn)一步用于觸發(fā)第一數(shù)據(jù)控制模塊； 第一數(shù)據(jù)控制模塊，用于根據(jù)延時同步模塊的觸發(fā)，依據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識及所述呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫從機(jī)的地址，控制第一^模塊在當(dāng)前呼叫周期與從機(jī)間傳送數(shù)據(jù)；和/或，所述從機(jī)進(jìn)一步包括第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊和第二數(shù)據(jù)控制模塊，其中，第二數(shù)據(jù)標(biāo)識模塊，用于根據(jù)第二收發(fā)模塊中從機(jī)在當(dāng)前呼叫周期內(nèi)向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)在其所屬數(shù)據(jù)包中的位置進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)識；第二收發(fā)模塊，進(jìn)一步用于從機(jī)和主機(jī)間的數(shù)據(jù)傳送；向主機(jī)發(fā)送所述數(shù)據(jù)標(biāo)識;還用于接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)標(biāo)識；外部中斷模塊執(zhí)行從機(jī)的同步控制后，進(jìn)一步用于觸發(fā)第二數(shù)據(jù)控制模塊； 第二數(shù)據(jù)控制才莫塊，用于根據(jù)外部中斷模塊的觸發(fā)，依據(jù)上一個呼叫周期中的數(shù)據(jù)標(biāo)識及所述呼叫包中的數(shù)據(jù)傳送方向標(biāo)識和呼叫^li的地址，控制第二收發(fā)模塊在當(dāng)前呼叫周期與主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)，其特征在于， 所述主機(jī)進(jìn)一步包括間歇時間模塊，用于控制第一收發(fā)模塊延時間歇時間后發(fā)送呼叫包；和/或，所述從;f幾進(jìn)一步包括硬件時鐘定時器，外部中斷^t塊進(jìn)一步用于在外部 中斷過程中對硬件時鐘定時器的寄存器進(jìn)行復(fù)位處理。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6至9任一所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)， 其特征在于，所述主機(jī)包括第二定時模塊、廣旨令模塊、檢測分析模塊和地址發(fā)送 模塊，其中，第二定時模塊，用于對檢測周期進(jìn)行計時，每個檢測周期觸發(fā)廣播命令模塊；廣播命令模塊，用于根據(jù)第二定時模塊的觸發(fā)，發(fā)送系統(tǒng)檢測命令；檢測分析模塊，用于接收應(yīng)答，通過檢測應(yīng)答的地址判斷是否有設(shè)備新投 入或從機(jī)退出分布式系統(tǒng)，確定有從才幾退出分布式系統(tǒng)時，進(jìn)行對應(yīng)處理；確 定有從機(jī)新"^分布式系統(tǒng)時，觸發(fā)地址發(fā)送才莫塊從原本空閑的從機(jī)地址中去 除所述地址；確定有主機(jī)新投入分布式系統(tǒng)時，并且未接收到主機(jī)申請命令， 觸發(fā)地址發(fā)送才莫塊向?qū)?yīng)主才幾發(fā)送可用從才幾地址；地址發(fā)送模塊，用于根據(jù)檢測分析模塊的觸發(fā)從原本空閑的從機(jī)地址中去 除新^7v從機(jī)的地址或提供可用從機(jī)地址；所述從機(jī)或新投入的所述設(shè)備包括廣播命令應(yīng)答模塊、主機(jī)申請模塊和地址轉(zhuǎn)換模塊，其中，廣播命令應(yīng)答模塊，用于接收來自主機(jī)的系統(tǒng)檢測命令，使用可用從機(jī)地址或主機(jī)地址向主機(jī)返回應(yīng)答；主機(jī)申請模塊，用于發(fā)送申請主機(jī)命令；地址轉(zhuǎn)換模塊，用于更改自身主機(jī)地址為主機(jī)提供的可用從機(jī)地址或更改 自身從機(jī)地址為主機(jī)地址。
11、根據(jù)權(quán)利要求IO所述的實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)，其特征在 于，所述地址轉(zhuǎn)換模塊所在的設(shè)備為主機(jī)時，檢測分析模塊確定應(yīng)答的地址與主機(jī)地址相同時，進(jìn)一步用于確定是否在 設(shè)定時間內(nèi)收到主機(jī)申請命令，如果收到，則確定有主機(jī)新投入分布式系統(tǒng)， 觸發(fā)地址轉(zhuǎn)換模塊；如果未收到，則觸發(fā)地址發(fā)送模塊向?qū)?yīng)設(shè)備發(fā)送可用從 機(jī)地址；地址轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)檢測分析模塊的觸發(fā)將主機(jī)地址更改為可用從機(jī) 地址。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的方法，分布式系統(tǒng)的主機(jī)周期性地發(fā)送呼叫包，將此呼叫包作為整個分布式系統(tǒng)的同步信號，分布式系統(tǒng)中各個從機(jī)接收到呼叫包后產(chǎn)生接收中斷，從而觸發(fā)外部中斷，在外部中斷的起始時刻執(zhí)行同步控制；主機(jī)延時至從機(jī)調(diào)用外部中斷的起始時刻，執(zhí)行同步控制，從而實現(xiàn)整個分布式系統(tǒng)的同步控制；同時，本發(fā)明還公開了一種基于RS485網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制的系統(tǒng)。本發(fā)明方案中，無需在分布式系統(tǒng)中增加額外的時鐘線纜，只需要簡單的硬件電路，配合易于實現(xiàn)的軟件流程，就可以實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的同步控制，所需的硬件成本非常低，簡單易行，具有較大的實用價值。
文檔編號H04L29/08GK101610145SQ20091008850
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者開 張, 勇 熊 申請人:中興通訊股份有限公司