一源地址。在多個交換設(shè)備級聯(lián)的情況下，當(dāng)多個交換設(shè)備中的一個交換設(shè)備10識別出查詢報文的第一目標(biāo)地址為一無效地址時，令該交換設(shè)備10上接收到該查詢報文的控制端口 11和該交換設(shè)備上的交換端口13同時記錄該第一源地址，并通過該交換端口 13將該查詢報文發(fā)送給與其級聯(lián)的一個或多個交換設(shè)備對應(yīng)的交換端口(例如交換設(shè)備20的交換端口 23)，該交換設(shè)備20同樣會記錄該第一源地址，同時如果還有另外的交換端口級聯(lián)的話，會將該查詢報文繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0083]作為本實施例的優(yōu)選，現(xiàn)場總線100通信的報文包括數(shù)據(jù)報文，用于現(xiàn)場總線正常數(shù)據(jù)通信，該數(shù)據(jù)報文的字段包括第二源地址、第二目標(biāo)地址、第二優(yōu)先級及傳輸數(shù)據(jù)。圖4示出了本發(fā)明實施例提供的現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)的報文發(fā)送流程示意圖；如圖4所示，該第二源地址即為交換設(shè)備10的控制端口 11記錄的第一控制設(shè)備12的地址；第二目標(biāo)地址為交換設(shè)備10的控制端口 11記錄的第二控制設(shè)備22的地址；第一控制設(shè)備12和第二控制設(shè)備22的地址均為固定且唯一的地址。通過第一控制設(shè)備12和第二控制設(shè)備22的查詢報文，通過交換端口 13和交換端口 23級聯(lián)的交換設(shè)備10和交換設(shè)備20已經(jīng)記錄過第一控制設(shè)備12和第二控制設(shè)備22分別連接到控制端口 11和控制端口 21，因此可以直接將此數(shù)據(jù)報文通過對應(yīng)的控制端口 11和和控制端口 21由第一控制設(shè)備12轉(zhuǎn)發(fā)給第二控制設(shè)備22。
[0084]優(yōu)選地，所述現(xiàn)場總線通信的報文還包括應(yīng)答報文，用于在第二控制設(shè)備22接受到數(shù)據(jù)報文后，將該第二控制設(shè)備22的地址發(fā)送給所述第一控制設(shè)備12 ;該應(yīng)答報文的字段包括第三源地址、第三目標(biāo)地址及第三優(yōu)先級。
[0085]作為本實施例的優(yōu)選，在設(shè)備空閑時，每個控制設(shè)備32和與其相連的交換設(shè)備10之間會互相發(fā)出不同的心跳報文給對應(yīng)的控制端口 11，以實時監(jiān)測現(xiàn)場總線100是否出現(xiàn)故障；若現(xiàn)場總線100出現(xiàn)故障，則控制端口 11根據(jù)不同的心跳報文判斷該出現(xiàn)故障的現(xiàn)場總線的位置，即可以通過心跳報文識別出出現(xiàn)故障的是哪個設(shè)備。
[0086]進一步地，控制設(shè)備32在控制端口 11重新連接或通信中斷時，重新發(fā)送查詢報文。
[0087]本實施例的現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的方法具有數(shù)據(jù)傳輸速率高，實時性強的優(yōu)點。
[0088]本實施例未公開的技術(shù)內(nèi)容均屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)常識，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)中的交換設(shè)備，其特征在于，所述交換設(shè)備包括現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片； 所述FPGA芯片包括第一低電壓差分LVDS接口、第二低電壓差分LVDS接口、串并轉(zhuǎn)換模塊、并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊； 所述第一 LVDS接口作為交換設(shè)備的物理層接口將接收到的LVDS數(shù)據(jù)發(fā)送到串并轉(zhuǎn)換模塊，所述串并轉(zhuǎn)換模塊對所述LVDS數(shù)據(jù)進行串并轉(zhuǎn)換后，傳輸?shù)剿霾⑿袛?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯模塊，所述并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯模塊識別串并轉(zhuǎn)換后的LVDS數(shù)據(jù)的源地址和目的地址，并根據(jù)所述目的地址將所述串并轉(zhuǎn)換后的LVDS數(shù)據(jù)發(fā)送到對應(yīng)的并串轉(zhuǎn)換模塊，所述并串轉(zhuǎn)換模塊對接收到的數(shù)據(jù)進行并串轉(zhuǎn)換后，通過所述第二 LVDS接口將并串轉(zhuǎn)換后的LVDS數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c所述目的地址對應(yīng)的端口，以將該數(shù)據(jù)發(fā)送到第二控制設(shè)備。2.—種現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:第一控制設(shè)備、第二控制設(shè)備、現(xiàn)場總線及至少兩個如權(quán)利要求1所述的交換設(shè)備； 每一交換設(shè)備設(shè)有多個控制端口和至少一個交換端口，所述至少兩個交換設(shè)備之間利用現(xiàn)場總線通過交換端口依次連接； 所述第一控制設(shè)備和所述第二控制設(shè)備利用現(xiàn)場總線通過同一交換設(shè)備的不同控制端口連接到某一交換設(shè)備，或 所述第一控制設(shè)備和所述第二控制設(shè)備利用現(xiàn)場總線通過不同交換設(shè)備的控制端口連接到對應(yīng)的交換設(shè)備，以實現(xiàn)所述第一控制設(shè)備與所述第二控制設(shè)備的通信連接。3.—種基于如權(quán)利要求2所述的現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述方法包括: 接收各控制設(shè)備發(fā)送的查詢報文，所述查詢報文中攜帶有各控制設(shè)備的標(biāo)識號； 獲取發(fā)送查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號，并建立接收每一查詢報文的控制端口與對應(yīng)控制設(shè)備的標(biāo)識號的對應(yīng)關(guān)系； 接收所述第一控制設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)報文，所述數(shù)據(jù)報文中攜帶有第一控制設(shè)備的標(biāo)識號和第二控制設(shè)備的標(biāo)識號； 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系，查找與所述第二控制設(shè)備的標(biāo)識號相對應(yīng)的控制端口 ； 根據(jù)查找到的控制端口，將所述數(shù)據(jù)報文發(fā)送到所述第二控制設(shè)備。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 接收第二控制設(shè)備發(fā)送的應(yīng)答報文，所述應(yīng)答報文中攜帶有第一控制設(shè)備的標(biāo)識號和第二控制設(shè)備的標(biāo)識號； 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系，查找與所述第一控制設(shè)備的標(biāo)識號相對應(yīng)的控制端口，并通過該控制端口將所述應(yīng)答報文發(fā)送到所述第一控制設(shè)備。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一控制設(shè)備和所述第二控制設(shè)備利用現(xiàn)場總線通過同一交換設(shè)備的不同控制端口連接到某一交換設(shè)備時，所述獲取發(fā)送查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號，并建立接收每一查詢報文的控制端口與對應(yīng)控制設(shè)備的標(biāo)識號的對應(yīng)關(guān)系，具體包括: 接收到查詢報文的交換設(shè)備對該查詢報文進行解析，識別出發(fā)送該查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號，建立接收該查詢報文的控制端口與發(fā)送該查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號的對應(yīng)關(guān)系； 當(dāng)所述第一控制設(shè)備和所述第二控制設(shè)備利用現(xiàn)場總線通過不同交換設(shè)備的控制端口連接到對應(yīng)的交換設(shè)備時，所述獲取發(fā)送查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號，并建立接收每一查詢報文的控制端口與對應(yīng)控制設(shè)備的標(biāo)識號的對應(yīng)關(guān)系，具體包括: 接收到查詢報文的第一交換設(shè)備對該查詢報文進行解析，識別出發(fā)送該查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號，并通過該第一交換設(shè)備的第一交換端口將該查詢報文轉(zhuǎn)發(fā)給與之相連的第二交換設(shè)備的第二交換端口； 所述第一交換設(shè)備分別建立接收該查詢報文的控制端口以及轉(zhuǎn)發(fā)該查詢報文的所述第一交換端口與發(fā)送該查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號的第一對應(yīng)關(guān)系； 所述第二交換設(shè)備對該查詢報文進行解析，識別出發(fā)送該查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號，建立接收該查詢報文的第二交換端口與發(fā)送該查詢報文的控制設(shè)備的標(biāo)識號的第二對應(yīng)關(guān)系。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一控制設(shè)備和所述第二控制設(shè)備利用現(xiàn)場總線通過不同交換設(shè)備的控制端口連接到對應(yīng)的交換設(shè)備時，所述根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系，查找與所述第二控制設(shè)備的標(biāo)識號相對應(yīng)的控制端口，具體包括: 接收到所述數(shù)據(jù)報文的第一交換設(shè)備，根據(jù)第一對應(yīng)關(guān)系，通過第一交換端口將該查詢報文轉(zhuǎn)發(fā)給與之相連的第二交換設(shè)備； 所述第二交換設(shè)備根據(jù)第二對應(yīng)關(guān)系，查找與所述第二控制設(shè)備的標(biāo)識號相對應(yīng)的控制端口。7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)答報文中攜帶有應(yīng)答優(yōu)先級信息，所述應(yīng)答優(yōu)先級信息用于指示對應(yīng)的應(yīng)答報文的處理優(yōu)先級。8.如權(quán)利要求3-7任一項所述的方法，其特征在于，所述查詢報文中攜帶有查詢優(yōu)先級信息，所述查詢優(yōu)先級信息用于指示對應(yīng)的查詢報文的處理優(yōu)先級； 所述數(shù)據(jù)報文中攜帶有數(shù)據(jù)優(yōu)先級信息，所述數(shù)據(jù)優(yōu)先級信息用于指示對應(yīng)的數(shù)據(jù)報文的處理優(yōu)先級。9.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當(dāng)現(xiàn)場總線空閑時，所述控制設(shè)備和/或所述交換設(shè)備之間，以及不同交換設(shè)備之間，通過發(fā)送不同的心跳報文來實時監(jiān)測所述現(xiàn)場總線是否出現(xiàn)故障； 若所述現(xiàn)場總線出現(xiàn)故障，則所述控制設(shè)備和所述交換設(shè)備清除各自已建立的對應(yīng)關(guān)系O10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 當(dāng)所述控制設(shè)備與所述交換設(shè)備重新建立端口連接或通信中斷時，所述控制設(shè)備重新向所述交換設(shè)備發(fā)送查詢報文。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交換設(shè)備、現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)及傳輸數(shù)據(jù)的方法，所述交換設(shè)備包括現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片；所述FPGA芯片包括第一低電壓差分LVDS接口、第二低電壓差分LVDS接口、串并轉(zhuǎn)換模塊、并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)邏輯模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊。本發(fā)明的應(yīng)用于現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)中的交換設(shè)備、現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場總線拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的方法具有結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)傳輸速率高、實時性強等優(yōu)點。
【IPC分類】H04L12/931, H04L12/40
【公開號】CN105262658
【申請?zhí)枴緾N201510726905
【發(fā)明人】郜春海, 劉波, 劉超
【申請人】北京交控科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月30日