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CN111404636B - 一种可降低总线干扰的通信方法、装置及系统 - Google Patents

一种可降低总线干扰的通信方法、装置及系统 Download PDF

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CN111404636B
CN111404636B CN202010163448.0A CN202010163448A CN111404636B CN 111404636 B CN111404636 B CN 111404636B CN 202010163448 A CN202010163448 A CN 202010163448A CN 111404636 B CN111404636 B CN 111404636B
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Abstract

本发明公开一种可降低总线干扰的通信方法、装置及系统。其中，该方法包括：在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率；每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前所述通信频率向所述目标设备发送目标数据。通过本发明，在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率，每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前通信频率向目标设备发送目标数据，由此通过动态改变设备间总线的通信频率，将信号的干扰能量分散到多个频谱中，使得每个频谱的干扰能量降低，从而降低通讯总线的干扰。

Description

一种可降低总线干扰的通信方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种可降低总线干扰的通信方法、装置及系统。
背景技术
随着电气设备的快速发展，电气设备间的通讯越来越多，为满足通讯需求，必须提高通讯线的速度，目前最直接的方法是提高总线通讯频率，以达到单位时间通讯速率的增加。
但是，通讯频率的增加带来了电磁干扰增大，不利于EMC(ElectromagneticCompatibility，电磁兼容)测试及降低设备的干扰。为减小电磁干扰，一般可通过延缓通讯线的电平变化达到降低高次谐波干扰的目的，但是延缓通讯线的电平变化会导致信号抗干扰能力下降。
发明内容
本发明实施例提供一种可降低总线干扰的通信方法、装置及系统，以解决现有技术中为提高通讯速率导致总线干扰大的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种通信方法，包括：在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率；每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前所述通信频率向所述目标设备发送目标数据。
可选的，向目标设备发送频率标识数据，包括：根据当前所述通信频率和预设参考数据生成所述频率标识数据；向所述目标设备发送所述频率标识数据。
可选的，根据当前所述通信频率和预设参考数据生成所述频率标识数据，包括：根据当前所述通信频率的配置信息生成相应的频率信号；利用所述预设参考数据对所述频率信号进行调制，生成所述频率标识数据。
可选的，按照预设规则调整总线的通信频率，包括：当预设周期到达时，从预设的至少两个频率中选择与前一周期所使用的频率不同的频率作为新的通信频率。
可选的，所述预设的至少两个频率包括：预设基频及其谐波频率。
本发明实施例还提供了一种通信方法，包括：接收频率标识数据；根据所述频率标识数据确定总线的当前通信频率；基于所述当前通信频率对接收的目标数据进行解析。
可选的，根据所述频率标识数据确定总线的当前通信频率，包括：获取所述频率标识数据的周期；根据所述周期确定所述当前通信频率。
可选的，基于所述当前通信频率对接收的目标数据进行解析，包括：根据所述当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；根据所述频率信号对所述目标数据进行解析。
可选的，接收频率标识数据，包括：检测到总线电平由空闲状态转为传送数据状态；按照预设参考数据从接收的数据中获取所述频率标识数据。
本发明实施例还提供了一种通信装置，包括：调整模块，用于在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率；发送模块，用于每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前所述通信频率向所述目标设备发送目标数据。
本发明实施例还提供了一种通信装置，包括：接收模块，用于接收频率标识数据；确定模块，用于根据所述频率标识数据确定总线的当前通信频率；解析模块，用于基于所述当前通信频率对接收的目标数据进行解析。
本发明实施例还提供了一种通信系统，包括：源设备和目标设备，所述源设备与所述目标设备通过总线连接；所述源设备包括本发明实施例三所述的通信装置；所述目标设备包括本发明实施例四所述的通信装置。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例一所述的方法，或者，实现如本发明实施例二所述的方法。
应用本发明的技术方案，在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率，每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前通信频率向目标设备发送目标数据，由此通过动态改变设备间总线的通信频率，将信号的干扰能量分散到多个频谱中，使得每个频谱的干扰能量降低，从而降低通讯总线的干扰。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的通信方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的源设备侧的流程示意图；
图3是本发明实施例二提供的通信方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的目标设备侧的流程示意图；
图5是本发明实施例三提供的通信装置的结构框图；
图6是本发明实施例四提供的通信装置的结构框图；
图7是本发明实施例五提供的通信系统的结构框图；
图8是本发明实施例五提供的源设备的发送部分的结构示意图；
图9是本发明实施例五提供的目标设备的接收部分的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种通信方法，该方法可由源设备(也称为发送设备)执行，该方法能够降低通讯总线的干扰。图1是本发明实施例一提供的通信方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S101，在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率。
S102，每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前通信频率向目标设备发送目标数据。
其中，频率标识数据用于将调整后的通信频率告知目标设备。在接收端，对于一个频率，其信号的干扰能量会逐渐积累到达峰值，本实施例通过动态改变通信频率，在当前频率的信号干扰能量达到峰值之前，已经改变为使用其他频率进行通信，使得每个频率信号的干扰能量都无法积累到峰值，即降低了信号的干扰能量。可以理解为在时间的维度上将干扰能量进行分散。
本实施例的通信方法，在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率，每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前通信频率向目标设备发送目标数据，由此通过动态改变设备间总线的通信频率，将信号的干扰能量分散到多个频谱中，使得每个频谱的干扰能量降低，从而降低通讯总线的干扰。
具体的，向目标设备发送频率标识数据，包括：根据当前通信频率和预设参考数据生成频率标识数据；向目标设备发送频率标识数据。
其中，预设参考数据是源设备和目标设备预先约定的用于将调整后的通信频率告知目标设备的数据。目标设备按照预设参考数据可以识别出频率标识数据。由此利用频率标识数据实现了源设备与目标设备之间通信频率的动态改变。
进一步的，根据当前通信频率和预设参考数据生成频率标识数据，包括：根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；利用预设参考数据对频率信号进行调制，生成频率标识数据。
其中，通信频率的配置信息与频率发生器的器件类型有关，对于压控器件，配置信息可以为电压，压控器件的内部存储有电压和频率的对应关系，通过改变电压来输出对应的频率信号；对于数控器件，配置信息可以包括：输入频率、输出频率和分频系数等。
在一个可选的实施方式中，按照预设规则调整总线的通信频率，包括：当预设周期到达时，从预设的至少两个频率中选择与前一周期所使用的频率不同的频率作为新的通信频率。本实施方式按照预设周期来动态调整频率，且新频率与前一周期所使用的频率不同，能够保证信号干扰能量的分散，以降低通讯总线的干扰。
优选的，上述预设的至少两个频率包括：预设基频及其谐波频率。其中，预设基频是源设备与目标设备预先约定的，例如1000Hz。
如图2所示，为源设备侧的流程示意图，源设备开始发送数据，随机调整通信频率，发送频率标识数据，然后再发送目标数据，即具体的数据帧。
实施例二
本实施例提供一种通信方法，该方法可由目标设备(也称为接收设备)执行，该方法能够降低通讯总线的干扰。与上述实施例相同或相应的术语解释，本实施例不再赘述。
图3是本发明实施例二提供的通信方法的流程图，如图3所示，该方法包括以下步骤：
S301，接收频率标识数据。
S302，根据频率标识数据确定总线的当前通信频率。
S303，基于当前通信频率对接收的目标数据进行解析。
本实施例的通信方法，根据接收的频率标识数据确定总线的当前通信频率，然后基于当前通信频率对接收的目标数据进行解析，由此目标设备通过频率标识数据可以获知与源设备之间的总线通信频率的动态改变，通过动态改变通信频率，能够将信号的干扰能量分散到多个频谱中，使得每个频谱的干扰能量降低，从而降低通讯总线的干扰。
在一个可选的实施方式中，根据频率标识数据确定总线的当前通信频率，包括：获取频率标识数据的周期；根据周期确定当前通信频率。本实施方式中，目标设备利用频率标识数据的周期推算出当前通信频率，从而可以依据该当前通信频率对目标设备的数据接收器进行设置，以接收并解析目标数据，实现数据的顺利传输和正确解析。
在一个可选的实施方式中，基于当前通信频率对接收的目标数据进行解析，包括：根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；根据频率信号对目标数据进行解析。配置信息请参考实施例一中的解释，本实施例不再赘述。
在一个可选的实施方式中，接收频率标识数据，包括：检测到总线电平由空闲状态转为传送数据状态；按照预设参考数据从接收的数据中获取频率标识数据。总线电平由空闲状态转为传送数据状态，表示源设备开始发送数据，目标设备从接收的数据中识别出频率标识数据，进而获知当前通信频率，以对接收的目标数据进行正确解析。
如图4所示，为目标设备侧的流程示意图，目标设备检测到总线电平由空闲状态转为传送数据状态，检测频率标识数据的周期并换算成通信频率，设置数据接收器的通信频率，然后接收通信数据帧，并对数据帧进行正确解析。
实施例三
本实施例提供了一种通信装置，可以用于实现上述实施例一所述的通信方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现，该装置一般可集成于发送数据的设备中。
图5是本发明实施例三提供的通信装置的结构框图，如图5所示，该装置包括：
调整模块51，用于在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率；
发送模块52，用于每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前通信频率向目标设备发送目标数据。
可选的，发送模块52包括：
第一生成单元，用于根据当前通信频率和预设参考数据生成频率标识数据；
发送单元，用于向目标设备发送频率标识数据。
可选的，第一生成单元具体用于：根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；利用预设参考数据对频率信号进行调制，生成频率标识数据。
可选的，调整模块51具体用于：当预设周期到达时，从预设的至少两个频率中选择与前一周期所使用的频率不同的频率作为新的通信频率。
上述预设的至少两个频率包括：预设基频及其谐波频率。
上述装置可执行本发明实施例一所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例一提供的方法。
实施例四
本实施例提供了一种通信装置，可以用于实现上述实施例二所述的通信方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现，该装置一般可集成于接收数据的设备中。
图6是本发明实施例四提供的通信装置的结构框图，如图6所示，该装置包括：
接收模块61，用于接收频率标识数据；
确定模块62，用于根据频率标识数据确定总线的当前通信频率；
解析模块63，用于基于当前通信频率对接收的目标数据进行解析。
可选的，确定模块62包括：
第一获取单元，用于获取频率标识数据的周期；
确定单元，用于根据周期确定当前通信频率。
可选的，解析模块63包括：
第二生成单元，用于根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；
解析单元，用于根据频率信号对目标数据进行解析。
可选的，接收模块61包括：
检测单元，用于检测到总线电平由空闲状态转为传送数据状态；
第二获取单元，用于按照预设参考数据从接收的数据中获取频率标识数据。
上述装置可执行本发明实施例二所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例二提供的方法。
实施例五
本实施例提供一种通信系统，如图7所示，包括：源设备10和目标设备20，源设备与目标设备通过通讯总线30连接。源设备包括本发明实施例三提供的通信装置。目标设备包括本发明实施例四提供的通信装置。
下面结合具体实例分别对源设备和目标设备的结构进行说明。
参考图8，为源设备的发送部分的结构示意图，包括：第一主控单元11、第一频率发生器12和数据发送器13。第一频率发生器提供总线数据的参考频率，可通过第一主控单元调节频率进而改变总线通讯的频率。每次发送数据时，第一主控单元随机选择一个通信频率，并将该通信频率的配置信息发送给第一频率发生器，第一频率发生器根据配置信息调整输出频率。随后第一主控单元发送频率参考数据到数据发送器，数据发送器以第一频率发生器产生的频率为基准，发送一个脉冲信号，即发送频率标识数据。发送完频率标识数据后，第一主控单元将待发的目标数据传送给数据发送器，数据发送器将待发的目标数据以第一频率发生器产生的频率为基准发送到总线上。
参考图9，为目标设备的接收部分的结构示意图，包括：第二主控单元21、第二频率发生器22和数据接收器23。数据接收器最先接收到频率标识数据，第二主控单元通过测量频率标识数据的周期推算出当前总线的通信频率，并将频率信息发给第二频率发生器，第二频率发生器将输出频率调整到与发送端相同的频率。随后第二主控单元按照与发送端相同的频率解析接收到的数据帧。
在实际应用中，一个设备可以同时包括实施例三所述的用于发送的通信装置(或者图8所示的结构)和实施例四所述的用于接收的通信装置(或者图9所示的结构)，即该设备同时具备发送和接收功能。
实施例六
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例一所述的源设备侧的通信方法，或者，实现如本发明实施例二所述的目标设备侧的通信方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种通信方法，其特征在于，包括：
在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率；
每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前所述通信频率向所述目标设备发送目标数据；
其中，向目标设备发送频率标识数据，包括：
根据当前所述通信频率和预设参考数据生成所述频率标识数据；
向所述目标设备发送所述频率标识数据；
所述预设参考数据是源设备和目标设备预先约定的用于将调整后的通信频率告知目标设备的数据，所述目标设备根据接收到的所述频率标识数据得到所述预设参考数据；
根据当前所述通信频率和预设参考数据生成所述频率标识数据，包括：
根据当前所述通信频率的配置信息生成相应的频率信号；
利用所述预设参考数据对所述频率信号进行调制，生成所述频率标识数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设规则调整总线的通信频率，包括：
当预设周期到达时，从预设的至少两个频率中选择与前一周期所使用的频率不同的频率作为新的通信频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的至少两个频率包括：预设基频及其谐波频率。
4.一种通信方法，其特征在于，包括：
接收频率标识数据；
根据所述频率标识数据确定总线的当前通信频率；
基于所述当前通信频率对接收的目标数据进行解析；
其中，所述频率标识数据是源设备根据当前通信频率和预设参考数据生成的；所述预设参考数据是源设备和目标设备预先约定的用于将调整后的通信频率告知目标设备的数据，所述目标设备根据接收到的所述频率标识数据得到所述预设参考数据；
源设备根据当前通信频率和预设参考数据生成所述频率标识数据，包括：根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；利用所述预设参考数据对所述频率信号进行调制，生成所述频率标识数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述频率标识数据确定总线的当前通信频率，包括：
获取所述频率标识数据的周期；
根据所述周期确定所述当前通信频率。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述当前通信频率对接收的目标数据进行解析，包括：
根据所述当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；
根据所述频率信号对所述目标数据进行解析。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，接收频率标识数据，包括：
检测到总线电平由空闲状态转为传送数据状态；
按照预设参考数据从接收的数据中获取所述频率标识数据。
8.一种通信装置，其特征在于，包括：
调整模块，用于在发送数据的过程中，按照预设规则调整总线的通信频率；
发送模块，用于每次调整通信频率后，向目标设备发送频率标识数据，并基于当前所述通信频率向所述目标设备发送目标数据；
所述发送模块包括：
第一生成单元，用于根据当前通信频率和预设参考数据生成频率标识数据；
发送单元，用于向目标设备发送频率标识数据；
所述预设参考数据是源设备和目标设备预先约定的用于将调整后的通信频率告知目标设备的数据，所述目标设备根据接收到的所述频率标识数据得到所述预设参考数据；
所述第一生成单元具体用于：根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；利用预设参考数据对频率信号进行调制，生成频率标识数据。
9.一种通信装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收频率标识数据；
确定模块，用于根据所述频率标识数据确定总线的当前通信频率；
解析模块，用于基于所述当前通信频率对接收的目标数据进行解析；
其中，所述频率标识数据是源设备根据当前通信频率和预设参考数据生成的；所述预设参考数据是源设备和目标设备预先约定的用于将调整后的通信频率告知目标设备的数据，所述目标设备根据接收到的所述频率标识数据得到所述预设参考数据；
源设备根据当前通信频率和预设参考数据生成所述频率标识数据，包括：根据当前通信频率的配置信息生成相应的频率信号；利用所述预设参考数据对所述频率信号进行调制，生成所述频率标识数据。
10.一种通信系统，其特征在于，包括：源设备和目标设备，所述源设备与所述目标设备通过总线连接；
所述源设备包括权利要求8所述的通信装置；
所述目标设备包括权利要求9所述的通信装置。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的方法，或者，实现如权利要求4至7中任一项所述的方法。
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